CloudWatch 솔루션: Amazon EC2의 JVM 워크로드

이 솔루션을 사용하면 EC2 인스턴스에서 실행되는 JVM 애플리케이션용 CloudWatch 에이전트를 사용하여 즉시 사용 가능한 지표 컬렉션을 구성할 수 있습니다. 또한, 미리 구성된 CloudWatch 대시보드를 설정하는 데 도움이 됩니다. CloudWatch 관찰성 솔루션에서 모든 CloudWatch 관찰성 솔루션에 대한 일반 정보를 참조하세요.

요구 사항

이 솔루션 관련 조건은 다음과 같습니다.

이점

이 솔루션은 JVM 모니터링을 제공함으로써 다음 사용 사례에 관한 유용한 인사이트를 제공합니다.

솔루션의 가장 중요한 장점으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

다음 이미지는 해당 솔루션의 대시보드 예시입니다.

비용

이 솔루션은 사용자 계정에 리소스를 생성하여 사용합니다. 표준 사용에 대한 요금이 부과되며, 다음 항목들이 포함됩니다.

CloudWatch 요금에 대한 자세한 내용은 Amazon CloudWatch 요금을 참조하세요.

요금 계산기는 이 솔루션 사용에 대한 대략적인 월별 비용을 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 솔루션에 대한 CloudWatch 에이전트 구성

CloudWatch 에이전트는 서버와 컨테이너화된 환경에서 지속적이고 자율적으로 실행되는 소프트웨어입니다. 인프라와 애플리케이션에서 지표, 로그, 트레이스를 수집하여 CloudWatch와 X-Ray로 전송합니다.

CloudWatch에 대한 자세한 내용은 CloudWatch 에이전트를 사용하여 지표, 로그, 추적 수집을(를) 참조하세요.

이 솔루션의 에이전트 구성에서는 솔루션의 기본 지표을 수집합니다. CloudWatch 에이전트는 대시보드가 기본적으로 표시하는 것보다 더 많은 JVM 지표을 수집하도록 구성할 수 있습니다. 수집할 수 있는 모든 JVM 지표 목록은 JVM 지표 수집 섹션을 참조하세요. CloudWatch 에이전트 구성에 대한 일반적인 내용은 CloudWatch 에이전트가 수집하는 지표을(를) 참조하세요.

JVM 애플리케이션용 JMX 포트 노출

CloudWatch 에이전트는 JMX를 사용하여 JVM 프로세스와 관련된 지표을 수집합니다. 이 작업을 수행하려면 JVM 애플리케이션에서 JMX 포트를 노출해야 합니다. JMX 포트 노출 지침은 JVM 애플리케이션에 사용 중인 워크로드 유형에 따라 다릅니다. 이 지침을 찾으려면 애플리케이션 설명서를 참조하세요.

일반적으로 모니터링 및 관리용 JMX 포트를 활성화하려면 JVM 애플리케이션에 시스템 속성을 다음과 같이 설정합니다. 반드시 사용하지 않는 포트 번호를 지정해야 합니다. 다음 예제에서는 인증되지 않은 JMX를 설정합니다. 보안 정책/요건에 따라 암호 인증으로 JMX를 활성화하거나 원격 액세스용 SSL을 활성화해야 하는 경우 JMX 설명서를 참조하여 필요한 속성을 설정합니다.

-Dcom.sun.management.jmxremote
-Dcom.sun.management.jmxremote.port=port-number
-Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false 
-Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false

애플리케이션의 시작 스크립트 및 구성 파일을 검토하여 이러한 인수를 추가할 수 있는 가장 좋은 위치를 찾습니다. 명령줄에서 .jar 파일을 실행했을 때의 명령은 다음과 같은 형태일 수 있습니다. 여기서 pet-search.jar는 애플리케이션 jar의 이름입니다.

$ java -jar -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=9999 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false pet-search.jar

이 솔루션의 에이전트 구성

에이전트가 수집한 지표은 에이전트 구성에 정의되어 있습니다. 이 솔루션은 솔루션 대시보드에 적합한 차원에 권장 지표을 수집하는 에이전트 구성을 제공합니다.

솔루션 배포 단계는 뒷부분의 솔루션 에이전트 배포에 설명되어 있습니다. 다음 정보는 환경에 맞게 에이전트 구성을 사용자 지정하는 방법을 이해하는 데 도움이 됩니다.

환경에 맞게 다음 에이전트 구성의 일부를 사용자 지정해야 합니다.

예를 들어, 동일 계정에 Java 애플리케이션이 두 개(하나는 order-processing 애플리케이션, 나머지는 inventory-management 애플리케이션) 실행 중인 경우라면 개별 인스턴스의 에이전트 구성에 따라 ProcessGroupName 차원을 설정해야 합니다.

이러한 지침을 따르면 솔루션 대시보드가 ProcessGroupName 차원에 따라 지표를 자동으로 그룹화합니다. 대시보드에는 특정 프로세스 그룹의 지표을 선택하고 볼 수 있는 드롭다운 옵션이 포함되어 있으므로 개별 프로세스 그룹의 성능을 각각 모니터링할 수 있습니다.

JVM 호스트용 에이전트 구성

Java 애플리케이션이 배포된 EC2 인스턴스에 다음 CloudWatch 에이전트 구성을 사용합니다. 구성은 뒷부분의 2단계: Systems Manager Parameter Store에 권장 에이전트 구성 파일을 저장에 설명된 대로 SSM의 Parameter Store에 파라미터로 저장됩니다.

ProcessGroupName을 프로세스 그룹의 이름으로 바꿉니다. 포트 번호를 Java 애플리케이션의 JMX 포트로 바꿉니다. JMX가 암호 인증 또는 원격 액세스용 SSL을 통해 활성화된 경우, 필요에 따라 에이전트 구성에서 TLS 또는 권한 부여를 설정하는 방법에 대한 자세한 내용을 보려면 Java Management Extensions(JMX) 지표 수집 섹션을 참조하세요.

이 구성(JMX 블록 외부에 표시된 구성)에 표시된 EC2 지표은는 Linux 및 macOS 인스턴스에서만 작동합니다. Windows 인스턴스를 사용하는 경우 구성에서 이러한 지표을 생략하도록 선택할 수 있습니다. Windows 인스턴스에서 수집한 지표에 관해서는 Windows Server 인스턴스의 CloudWatch 에이전트가 수집하는 지표에서 자세한 내용을 참조하세요.

{
  "metrics": {
    "namespace": "CWAgent",
    "append_dimensions": {
      "InstanceId": "${aws:InstanceId}"
    },
    "metrics_collected": {
      "jmx": [
        {
          "endpoint": "localhost:port-number",
          "jvm": {
            "measurement": [
              "jvm.classes.loaded",
              "jvm.gc.collections.count",
              "jvm.gc.collections.elapsed",
              "jvm.memory.heap.committed",
              "jvm.memory.heap.max",
              "jvm.memory.heap.used",
              "jvm.memory.nonheap.committed",
              "jvm.memory.nonheap.max",
              "jvm.memory.nonheap.used",
              "jvm.threads.count"
            ]
          },
          "append_dimensions": {
            "ProcessGroupName": "ProcessGroupName"
          }
        }
      ],
      "disk": {
        "measurement": [
          "used_percent"
        ]
      },
      "mem": {
        "measurement": [
          "used_percent"
        ]
      },
      "swap": {
        "measurement": [
          "used_percent"
        ]
      },
      "netstat": {
        "measurement": [
          "tcp_established",
          "tcp_time_wait"
        ]
      }
    }
  }
}

솔루션 에이전트 배포

사용 사례에 따라 CloudWatch 에이전트를 설치하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이 솔루션에는 Systems Manager를 사용하는 것이 좋습니다. Systems Manager는 콘솔 환경을 제공하며 단일 AWS 계정 내에 관리형 서버 플릿을 더 쉽게 관리할 수 있습니다. 이 섹션의 내용은 Systems Manager를 사용하며, 기존 구성으로 CloudWatch 에이전트를 실행하지 않는 경우에 적용할 수 있습니다. CloudWatch 에이전트가 실행 중인지 확인에 나열된 단계에 따라 CloudWatch 에이전트가 실행 중인지 확인할 수 있습니다.

워크로드가 배포된 EC2 호스트에서 이미 CloudWatch 에이전트를 실행 중이며 에이전트 구성을 관리 중이라면 이 섹션의 내용을 건너뛰어 기존 배포 메커니즘에 따라 구성을 업데이트할 수 있습니다. JVM의 에이전트 구성을 기존 에이전트 구성과 병합한 다음에 병합된 구성을 배포해야 합니다. Systems Manager를 사용하여 CloudWatch 에이전트의 구성을 저장하고 관리하는 경우, 해당 구성을 기존 파라미터 값에 병합할 수 있습니다. 자세한 내용은 CloudWatch 에이전트 구성 파일 관리를 참조하세요.

이 배포 프로세스는 다음 단계를 통해 이루어집니다.

1단계: 대상 EC2 인스턴스에 필요한 IAM 권한이 있는지 확인

Systems Manager가 CloudWatch 에이전트를 설치하고 구성할 수 있도록 권한을 부여해야 합니다. 또한, CloudWatch 에이전트가 EC2 인스턴스에서 CloudWatch로 원격 측정을 게시할 수 있는 권한을 부여해야 합니다. 인스턴스에 연결된 IAM 역할에 CloudWatchAgentServerPolicy와 AmazonSSMManagedInstanceCore IAM 정책이 연결되어 있는지 확인합니다.

2단계: Systems Manager Parameter Store에 권장 에이전트 구성 파일을 저장

Parameter Store는 구성 파라미터를 안전하게 저장하고 관리하여 EC2 인스턴스에 CloudWatch 에이전트 설치하는 작업을 간소화하므로 하드 코딩 값이 필요 없습니다. 이를 통해 보다 안전하고 유연한 배포 프로세스를 보장하며 중앙 집중식 관리를 가능하게 하는 동시에 다양한 인스턴스에서 구성을 더 쉽게 업데이트할 수 있습니다.

다음 단계에 따라 권장 CloudWatch 에이전트 구성 파일을 Parameter Store에 파라미터로 저장합니다.

3단계: CloudWatch 에이전트를 설치하고 AWS CloudFormation 템플릿을 사용하여 구성을 적용

AWS CloudFormation을(를) 사용하여 에이전트를 설치하고 이를 이전 단계에서 생성한 CloudWatch 에이전트 구성을 사용하도록 구성할 수 있습니다.

템플릿 파일을 먼저 편집하여 사용자 지정하려면 스택 생성 마법사에서 템플릿 파일 업로드 옵션을 선택하여 편집된 템플릿을 업로드합니다. 자세한 내용은 AWS CloudFormation 콘솔에서 스택 생성 단원을 참조하세요. https://aws-observability-solutions-prod-us-east-1.s3.us-east-1.amazonaws.com/CloudWatchAgent/CFN/v1.0.0/cw-agent-installation-template-1.0.0.json 링크를 사용하여 템플릿을 다운로드할 수 있습니다.

4단계: 에이전트 설정이 올바르게 구성되었는지 확인

CloudWatch 에이전트가 실행 중인지 확인에 나열된 단계에 따라 CloudWatch 에이전트가 설치되었는지 확인할 수 있습니다. CloudWatch 에이전트가 설치되어 실행되지 않는 경우 모든 항목을 올바르게 설정했는지 확인합니다.

모든 것이 올바르게 설정된 경우 CloudWatch에 게시되는 JVM 지표이 표시됩니다. CloudWatch 콘솔을 확인하여 게시되고 있는지 확인할 수 있습니다.

JVM 솔루션 대시보드 생성

이 솔루션에서 제공하는 대시보드는 서버의 기본 Java Virtual Machine(JVM) 관련 지표을 제공합니다. 모든 인스턴스에서 지표을 집계하고 제시하여 JVM의 개요를 제공하고 전반적인 상태 및 운영 상태에 대한 개략적인 요약을 제공합니다. 또한, 대시보드에는 지표별 상위 기여자(지표 위젯당 상위 10개)의 세부 정보가 표시됩니다. 이를 통해 관찰된 지표에 크게 기여하는 인스턴스나 이상치를 빠르게 식별할 수 있습니다.

솔루션 대시보드에는 EC2 지표이 표시되지 않습니다. EC2 지표을 보려면 EC2 자동 대시보드를 사용하여 EC2 벤딩 지표을 확인하고 EC2 콘솔 대시보드를 사용하여 CloudWatch 에이전트에서 수집한 EC2 지표을 확인해야 합니다. AWS 서비스의 자동 대시보드에 대한 자세한 내용은 단일 AWS 서비스에 대한 CloudWatch 대시보드 보기을(를) 참조하세요.

대시보드를 생성하기 위해 사용할 수 있는 옵션은 다음과 같습니다.

CloudWatch 콘솔을 사용하여 대시보드를 생성하면 실제 생성 및 청구 전에 대시보드를 미리 볼 수 있습니다.

템플릿 파일을 편집하여 범용으로 사용자 지정하려면 스택 생성 마법사의 템플릿 파일 업로드 옵션을 사용하여 편집된 템플릿을 업로드하면 됩니다. 자세한 내용은 AWS CloudFormation 콘솔에서 스택 생성 단원을 참조하세요. https://aws-observability-solutions-prod-us-east-1.s3.us-east-1.amazonaws.com/JVM_EC2/CloudWatch/CFN/v1.0.0/dashboard-template-1.0.0.json 링크를 사용하여 템플릿을 다운로드할 수 있습니다.

JVM 대시보드 시작하기

새 JVM 대시보드로 시도해 볼 수 있는 작업들 가운데는 다음과 같은 것이 있습니다. 이들 작업을 통해 대시보드가 올바르게 작동하는지 확인하고 이를 사용하여 JVM 프로세스 그룹 모니터링과 관련된 몇 가지 실습 경험을 제공할 수 있습니다. 이들 작업을 직접 실행해 보면 대시보드 탐색 및 시각화된 지표 해석에 익숙해질 수 있습니다.

프로세스 그룹 선택

JVM 프로세스 그룹 이름 드롭다운 목록을 사용하여 모니터링할 프로세스 그룹을 선택합니다. 대시보드는 선택한 프로세스 그룹 관련 지표을 표시하도록 자동으로 업데이트됩니다. Java 애플리케이션 또는 환경이 여러 개인 경우, 개별 애플리케이션이나 환경이 별도의 프로세스 그룹으로 표시될 수 있습니다. 적절한 프로세스 그룹을 선택하면 분석하려는 애플리케이션 또는 환경과 관련된 지표을 볼 수 있습니다.

메모리 사용량 검토

대시보드 개요 섹션에서 힙 메모리 사용량 백분율 및 힙 메모리 이외 사용량 백분율 위젯을 찾습니다. 이렇게 하면 선택한 프로세스 그룹의 모든 JVM에서 사용되는 힙 메모리와 힙 이외 메모리의 백분율이 표시됩니다. 백분율 값이 높다는 것은 성능 문제 또는 OutOfMemoryError 예외로 이어질 수 있는 잠재적 메모리 압력을 의미합니다. 호스트별 메모리 사용량에서 호스트별 힙 사용량으로 드릴다운하여 사용량이 많은 호스트를 확인할 수도 있습니다.

로드한 스레드 및 클래스 분석

호스트가 로드한 스레드 및 클래스 섹션에서 상위 10개 스레드 수 및 상위 10개 로드 클래스 위젯을 찾습니다. 다른 것들에 비해 스레드 또는 클래스 수치가 비정상적으로 높은 JVM을 찾습니다. 스레드 값이 너무 높다는 것은 스레드 누출 또는 동시 실행 정도가 과도하다는 의미일 수 있고, 로드한 클래스가 많다는 것은 잠재적인 클래스 로더 누출 또는 비효율적인 동적 클래스 생성을 의미하는 것일 수 있습니다.

폐영역 회수 문제 식별

폐영역 회수 섹션에서 Young, Concurrent, Mixed와 같은 다양한 폐영역 회수 유형에 대해 분당 폐영역 회수 호출 상위 10개와 폐영역 회수 지속시간 상위 10개 위젯을 찾습니다. 다른 것들에 비해 비정상적으로 컬렉션이 많거나 컬렉션 지속시간이 긴 JVM을 찾습니다. 이는 구성 문제 또는 메모리 누수가 있다는 의미일 수 있습니다.