반복영역 건너뛰기
주메뉴 바로가기
본문 바로가기
제품/서비스
EMS Solution
Features
클라우드 관리
AI 인공지능
서버관리
데이터베이스 관리
네트워크 관리
트래픽 관리
설비 IoT 관리
무선 AP 관리
교환기 관리
운영자동화
실시간 관리
백업 관리
APM Solution
애플리케이션 관리
URL 관리
ITSM Solution
서비스데스크
IT 서비스 관리
Big Data Solution
SIEM
Dashboard
대시보드
Consulting Service
컨설팅 서비스
고객
레퍼런스
고객FAQ
문의하기
가격
자료실
카탈로그
사용자매뉴얼
회사소개
비전·미션
연혁
2016~현재
2000~2015
인증서·수상
투자정보
재무정보
전자공고
IR자료
새소식
공고
보도자료
오시는 길
채용
피플
컬처
공고
FAQ
블로그
열기
메인 페이지로 이동
블로그
최신이야기
블로그
최신이야기
사람이야기
회사이야기
기술이야기
다양한이야기
카프카를 통한 로그 관리 방법
메모리 누수 위험있는 FinalReference 참조 분석하기
김진광
2023.10.12
페이스북 공유하기
트위터 공유하기
링크드인 공유하기
블로그 공유하기
[행사] 브레인즈컴퍼니 ‘가을문화행사 2023’
Java에서 가장 많이 접하는 문제는 무엇이라 생각하시나요? 바로 리소스 부족 특히 ‘JVM(Java Virtual Machine) 메모리 부족 오류’가 아닐까 생각해요.
메모리 부족 원인에는 우리가 일반적으로 자주 접하는 누수, 긴 생명주기, 다량의 데이터 처리 등 몇 가지 패턴들이 있는데요. 오늘은 좀 일반적이지 않은(?) 유형에 대해 이야기해 볼게요!
Java 객체 참조 시스템은 강력한 참조 외에도 4가지 참조를 구현해요. 바로 성능과 확장성 기타 고려사항에 대한 SoftReference, WeakReference, PhantomReference, FinalReference이죠. 이번 포스팅은
FinalReference를 대표적인 사례
로 다루어 볼게요.
PART1. 분석툴을 활용해 메모리 누수 발생 원인 파악하기
메모리 분석 도구를 통해 힙 덤프(Heap Dump)를 분석할 때, java.lang.ref.Finalizer 객체가 많은 메모리를 점유하는 경우가 있어요. 이 클래스는 FinalReference와 불가분의 관계에요. 나눌 수 없는 관계라는 의미죠.
아래 그림 사례는 힙 메모리(Heap Memory)의 지속적인 증가 후 최대 Heap에 근접 도달 시, 서비스 무응답 현상에 빠지는 분석 사례인데요. 이를 통해 FinalReference 참조가 메모리 누수를 발생시킬 수 있는 조건을 살펴볼게요!
Heap Analyzer 분석툴을 활용하여, 힙 덤프 전체 메모리 요약 현황을 볼게요. java.lang.ref.Finalizer의 점유율이 메모리의 대부분을 점유하고 있죠. 여기서 Finalizer는, 앞에서 언급된 FinalReference를 확장하여 구현한 클래스에요.
JVM은 GC(Garbage Collection) 실행 시 해제 대상 객체(Object)를 수집하기 전, Finalize를 처리해야 해요.
Java Object 클래스에는 아래 그림과 같이 Finalize 메서드(Method)가 존재하는데요. 모든 객체가 Finalize 대상은 아니에요.
JVM은 클래스 로드 시, Finalize 메서드가 재정의(Override)된 객체를 식별해요. 객체 생성 시에는 Finalizer.register() 메서드를 통해, 해당 객체를 참조하는 Finalizer 객체를 생성하죠.
그다음은 Unfinalized 체인(Chain)에 등록해요. 이러한 객체는 GC 발생 시 즉시 Heap에서 수집되진 않아요. Finalizer의 대기 큐(Queue)에 들어가 객체에 재정의된 Finalize 처리를 위해 대기(Pending) 상태에 놓여있죠.
위 그림과 같이 참조 트리(Tree)를 확인해 보면, 많은 Finalizer 객체가 체인처럼 연결되어 있어요. 그럼 Finalizer 객체가 실제 참조하고 있는 객체는 무엇인지 바로 살펴볼까요?
그림에 나온 바와 같이 PostgreSql JDBC Driver의 org.postgresql.jdbc3g.Jdbc3gPreparedStatement인 점을 확인할 수 있어요. 해당 시스템은 PostgreSql DB를 사용하고 있었네요.
이처럼 Finalizer 참조 객체 대부분은 Jdbc3gPreparedStatement 객체임을 알 수 있어요. 여기서 Statement 객체는, DB에 SQL Query를 실행하기 위한 객체에요.
그렇다면, 아직 Finalize 처리되지 않은 Statement 객체가 증가하는 이유는 무엇일까요?
먼저 해당 Statement 객체는 실제로 어디서 참조하는지 살펴볼게요. 해당 객체는 TimerThread가 참조하는 TaskQueue에 들어가 있어요. 해당 Timer는 Postgresql Driver의 CancelTimer이죠.
해당 Timer의 작업 큐를 확인해 보면 PostgreSql Statement 객체와 관련된 Task 객체도 알 수도 있어요.
그럼 org.postgresql.jdbc3g.Jdbc3gPreparedStatement 클래스가 어떻게 동작하는지 자세히 알아볼까요?
org.postgresql.jdbc3g.Jdbc3gPreparedStatement는 org.postgresql.jdbc2.AbstractJdbc2Statement의 상속 클래스이며 finalize() 메서드를 재정의한 클래스에요. Finalize 처리를 위해 객체 생성 시, JVM에 의해 Finalizer 체인으로 등록되죠.
위와 같은 코드로 보아 CancelTimer는, Query 실행 후 일정 시간이 지나면 자동으로 TimeOut 취소 처리를 위한 Timer에요.
정해진 시간 내에 정상적으로 Query가 수행되고 객체를 종료(Close) 시, Timer를 취소하도록 되어 있어요. 이때 취소된 Task는 상태 값만 변경되고, 실제로는 Timer의 큐에서 아직 사라지진 않아요.
Timer에 등록된 작업은, TimerThread에 의해 순차적으로 처리돼요. Task는 TimerThread에서 처리를 해야 비로소 큐에서 제거되거든요.
이때 가져온 Task는 취소 상태가 아니며, 처리 시간에 아직 도달하지 않은 경우 해당 Task의 실행 예정 시간까지 대기해야 돼요.
여기서 문제점이 발생해요.
이 대기 시간이 길어지면 TimerThread의 처리가 지연되기 때문이죠. 이후 대기 Task들은 상태 여부에 상관없이, 큐에 지속적으로 남아있게 돼요.
만약 오랜 시간 동안 처리가 진행되지 않는다면, 여러 번의 Minor GC 발생 후 참조 객체들은 영구 영역(Old Gen)으로 이동될 수 있어요.
영구 영역으로 이동된 객체는, 메모리에 즉시 제거되지 못하고 오랜 기간 남게 되죠. 이는 Old(Full) GC를 발생시켜 시스템 부하를 유발하게 해요. 실제로 시스템에 설정된 TimeOut 값은 3,000초(50분)에요.
Finalizer 참조 객체는 GC 발생 시, 즉시 메모리에서 수집되지 않고 Finalize 처리를 위한 대기 큐에 들어가요. 그다음 FinalizerThread에 의해 Finalize 처리 후 GC 발생 시 비로소 제거되죠. 때문에 리소스의 수집 처리가 지연될 수 있어요.
또한 FinalizerThread 스레드는 우선순위가 낮아요. Finalize 처리 객체가 많은 경우, CPU 리소스가 상대적으로 부족해지면 개체의 Finalize 메서드 실행을 지연하게 만들어요. 처리되지 못한 객체는 누적되게 만들죠.
요약한다면 FinalReference 참조 객체의 잘못된 관리는
1) 객체의 재 참조를 유발 2) 불필요한 객체의 누적을 유발 3) Finalize 처리 지연으로 인한 리소스 누적을 유발
하게 해요.
PART2.
제니우스 APM을 통해 Finalize 객체를 모니터링하는 방법
Zenius APM에서는 JVM 메모리를 모니터링하고 분석하기 위한, 다양한 데이터를 수집하고 있어요. 상단에서 보았던
FinalReference 참조 객체의 현황에 대한 항목도 확인
할 수 있죠.
APM 모니터링을 통해 Finalize 처리에 대한 문제 발생 가능성도
‘사전’
에 확인
할 수 있답니다!
위에 있는 그림은 Finalize 처리 대기(Pending)중인 객체의 개수를 확인 가능한 컴포넌트에요.
이외에도 영역별 메모리 현황 정보와 GC 처리 현황에 대해서도 다양한 정보를 확인 할 수 있어요!
이상으로 Finalize 처리 객체에 의한 리소스 문제 발생 가능성을, 사례를 통해 살펴봤어요. 서비스에 리소스 문제가 발생하고 있다면, 꼭 도움이 되었길 바라요!
------------------------------------------------------------
©참고 자료
◾ uxys, http://www.uxys.com/html/JavaKfjs/20200117/101590.html
◾ Peter Lawrey, 「is memory leak? why java.lang.ref.Finalizer eat so much memory」, stackoverflow, https://stackoverflow.com/questions/8355064/is-memory-leak-why-java-lang-ref-finalizer-eat-so-much-memory
◾ Florian Weimer, 「Performance issues with Java finalizersenyo」, enyo,
https://www.enyo.de/fw/notes/java-gc-finalizers.html
------------------------------------------------------------
#APM
#Finalize
#제니우스
#메모리 누수
#Zenius
#FinalReference
#제니우스 APM
김진광
APM팀(개발3그룹)
개발3그룹 APM팀에서 제품 개발과 기술 지원을 담당하고 있습니다.
필진 글 더보기
목록으로
추천 콘텐츠
이전 슬라이드 보기
테라폼(Terraform)의 모든 것, 그리고 AWS EC2 생성하기
테라폼(Terraform)의 모든 것, 그리고 AWS EC2 생성하기
클라우드 환경이 도래하면서 CSP(Cloud Service Provider)에서는 콘솔을 통해 클라우드 자원에 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다. 하지만 서비스를 운영하며 발생하는 다양한 이슈를 콘솔에서 전부 관리하기에는 무리가 있습니다. 반복적인 작업과 휴먼에러가 발생하기 때문이죠. 이러한 문제를 한 번에 해결할 수 있는 방법이 바로 IaC(Infrastructure as Code)입니다. 인프라를 코드로 관리하는 컨셉으로, 효율적인 데브옵스와 클라우드 자동화 구축을 위해 ‘꼭’ 필요한 기술로 각광받고 있죠. 그중에서도 ‘테라폼(Terraform)’은 가장 강력한 IaC 도구로 꼽힙니다. “테라폼(Terraform)이란?” 테라폼은 하시코프(Hashicorp) 사에서 Go 언어로 개발한 오픈소스 IaC 도구입니다. 테라폼에서는 HCL(Hashicorp Configuration Language, 하시코프 설정 언어)을 사용해 클라우드 리소스를 선언합니다. *쉽게 설명한다면 코드로서 클라우드 인프라 서버를 더 효율적으로 구축하고, 운영할 수 있는 오픈소스 소프트웨어죠. 따라서 이번 시간에는 테라폼의 기본동작방식, 특장점, 명령어의 종류, 구체적인 활용 예시에 대해서 살펴보겠습니다. 。。。。。。。。。。。。 테라폼의 기본동작방식 테라폼은 Write, Plan, Apply 기본동작방식으로 이루어져 있는데요. Write 단계에서는 HCL 언어로 필요한 리소스를 선언하고, Plan 단계에서는 앞에서 선언된 리소스들이 생성 가능한지 테스트 및 예측 실행을 수행하며, Apply 단계에서는 선언된 리소스들을 CSP에 적용하는 과정을 거칩니다. *쉽게 설명한다면 Write 단계는 코드 기반으로 선언하고, Plan 단계는 코드 기반으로 검토하며, Apply 단계는 코드 기반으로 리소스를 생성하는 것이죠. 테라폼의 기본개념 테라폼의 주요 기본개념이자 구성요소입니다. 전부 필수적인 내용이지만 특히 Resource, Provider, State는 많이 쓰이는 중요 개념이며 하단 예시에도 나오니 꼭 기억해 두세요! 테라폼의 장점 테라폼은 다양한 장점들이 있는데요. 그중 가장 큰 장점은 자동화를 통해 코드 기반으로 서버 운영 및 관리가 가능한 점입니다. 초보자도 쉬운 코드 재사용을 통해, 효율적인 협업이 가능하고 생산성도 향상시킬 수 있죠. 또한 테라폼은 AWS, GCP(구글), Azure(MS), Naver Cloud(네이버클라우드) 등 다양한 환경에서 지원이 가능한데요. 즉 테라폼만으로도 멀티 클라우드 리소스들을 선언하고 코드로 관리할 수 있습니다. 테라폼의 명령어 테라폼에서 자주 쓰이는 명령어입니다. 그중에서도 코드를 통해 실행될 내용을 미리 확인하는 Plan, 코드 기반으로 리소스를 생성하는 Apply, 그리고 상태를 확인하는 State가 핵심 명령어로 많이 사용되고 있습니다. 테라폼의 활용예시 테라폼을 통해 많은 것을 할 수 있지만, 이번 시간에는 테라폼을 이용하여 AWS에 가장 중심이 되는 서비스인 EC2(AWS에서 제공하는 서버)를 생성해 보겠습니다. 또한 제니우스(Zenius) 모니터링까지 살펴봅시다! 우선 앞서 [테라폼의 기본동작방식]에서 설명했던 것처럼 테라폼은 Write, Plan, Apply 단계를 거치게 되는데요. 테라폼 명령어가 어떤 방식으로 쓰이고 반응하는지, 예시를 통해 확인해 볼까요? > Write 단계: Provider 및 Resource 선언하기 Writer 단계에서는 [테라폼의 기본개념]으로 언급된 *Provider, Resource를 코드 기반으로 선언한 부분을 확인할 수 있습니다. > Plan 단계: Terraform plan Plan 단계에서는 *Terraform plan을 통해 검증을 하게 되는데요. 위 사진 하단에 나와있듯 1개가 추가되고, 0개가 변하고 0개가 없어진다는 의미입니다. 이처럼 +을 통해 추가되는 인프라의 상세정보를 확인할 수 있습니다. > Apply 단계: Terraform apply Apply 단계에서는 앞서 구축 계획에 문제가 없다면 *Terraform apply를 통해 검증된 결과를 바탕으로 실제 인프라에 적용하는 단계입니다. apply 명령을 이용하여 리소스를 생성·수정·삭제하는 것이죠. > State로 확인해 보기 State list 명령어를 통해서도 확인해 보니, 1개의 인스턴스(instance, 클래스의 현재 생성된 오브젝트)가 확인 되네요. 앞서 State list 명령어를 통해 생성된 ‘부분’만 확인했다면, 이번에는 State show 명령어를 통해 어떻게 생성이 됐는지 ‘상세’하게 확인해 봅시다. State 명령어뿐만 아니라 State는 terraform.tfstate 파일로도 확인 가능해 인스턴스 Name 또한 비교해 보았습니다. 테라폼을 이용해 최종 목표였던 AWS에 EC2 인스턴스가 잘 생성이 되었는지 확인해 봐야겠죠? *빨간색 네모 박스에 표기되어 있는 것처럼 잘 생성 되었습니다. 여기서 다시 주목할 점은 AWS의 인스턴스를 생성하기 위해선, 여러 가지 절차를 거쳐야 하는데요. 테라폼을 이용하면 ‘코드’ 하나로 바로 생성이 가능하다는 점입니다. 코드 기반으로 서버운영 및 관리의 자동화라는 특장점 또한 다시 한번 상기해 볼 수 있겠죠? 이처럼 인프라 서버를 효율적으로 구축하는 테라폼을 이용하여, AWS에 EC2를 생성해 보았습니다. 하지만 ‘생성’만 중요한 게 아닌, 효율적인 클라우드 인프라 관리를 극대화하기 위해 ‘모니터링’하는 점도 매우 중요한데요. 테라폼처럼 매우 쉽고 효율적인 방법을 소개하겠습니다. 바로 AWS EC2 모니터링이 가능한 클라우드 서비스 모니터링 시스템인 제니우스-CMS(Zenius-CMS) 예시를 통해, 다양한 환경에서 인프라 모니터링을 어떻게 하고 있는지 살펴보겠습니다! Zenius에서 AWS 모니터링하기 Zenius-CMS는 API를 통해 AWS 계정 기반으로 자동 모니터링을 제공하고 있는데요. 테라폼을 통해 AWS에서 EC2가 코드 기반으로 쉽게 생성했던 것처럼, CMS도 간편한 AWS 모니터링 실행이 가능합니다. 위 사진처럼 EC2 클라우드 서버에 대한 성능도 모니터링이 가능하죠. 여기서 새로운 인스턴스를 추가하면, 이 또한 자동으로 모니터링이 됩니다. Zenius-CMS는 EC2뿐만 아니라 RDS, VPC 등 과금 현황까지 통합 모니터링할 수 있는데요. AWS 콘솔에 접속하지 않고도, AWS 주요 성능 지표에 대한 모니터링 추이도 확인할 수 있습니다. 。。。。。。。。。。。。 이번 시간에는 인프라 서버를 효율적으로 구축하는 테라폼에 대해 학습하고, AWS에 EC2를 생성해 보며 활용 예시까지 살펴보았습니다. 또한 제니우스-CMS(Zenius-CMS) 예시를 통해, AWS EC2 모니터링뿐만 아니라 다양한 환경에서 인프라 모니터링 방법을 알 수 있었는데요. 앞으로도 클라우드 환경에서의 인프라 관리뿐만 아니라, 다양한 환경에서의 모니터링이 가능한 제니우스 제품에 많은 관심 부탁드릴게요! 📚참고 자료 모두의 Terraform(테라폼) PART1 - 개념(230313) Terraform(테라폼)이란? 간단 사용기(220711) 테라폼(Terraform) 기초 튜토리얼(200314)
2024.01.11
다음 슬라이드 보기