Merge feature/video-meeting-phase5: 화상회의 단계 5(부하 테스트 도구)

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2026-06-23 21:05:37 +09:00
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# 화상회의 부하 테스트 가이드 (단계 5: 확장 검증)
`lk load-test`(livekit-cli)로 가상 참여자를 대량 접속시켜 **SFU 부하·미디어 품질**을 측정한다.
러너: [`livekit/load-test.sh`](./load-test.sh)
---
## 1. 목적
- 다수 참여자 접속 시 **품질(지연·패킷 손실·대역폭)** 이 유지되는지 검증
- (셀프호스팅 클러스터) 여러 SFU 노드로 **미디어 트래픽이 분산**되는지 검증
- 문서 목표: 최대 **160명** 단일 방, 동시 표시 ~50명, Simulcast/SVC 로 수신측 화질 차등
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## 2. 사전 준비
- Docker 설치 (러너가 `livekit/livekit-cli` 이미지를 사용)
- 자격증명: 루트 `.env.${APP_ENV:-development}``LIVEKIT_URL` / `LIVEKIT_API_KEY` / `LIVEKIT_API_SECRET`
- 러너가 자동으로 읽어 컨테이너에 주입한다.
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## 3. 실행
```bash
# 소규모(도구/연결 검증) — Cloud 에서도 안전
./livekit/load-test.sh smoke # 2 pub + 3 sub, 15s, 저해상도
# 중간 규모
./livekit/load-test.sh medium # 5 pub + 30 sub, 1m
# 대규모(문서 목표) — 반드시 셀프호스팅/전용 인스턴스에서!
./livekit/load-test.sh full # 10 pub + 150 sub, 2m, 고해상도
```
세부 조정(환경변수):
| 변수 | 의미 | 예 |
|---|---|---|
| `PUBLISHERS` | 영상 발행 가상 참여자 수 | `10` |
| `SUBSCRIBERS` | 구독 전용 가상 참여자 수 | `150` |
| `DURATION` | 지속 시간 | `2m`, `30s` |
| `RESOLUTION` | 발행 화질 | `low` / `medium` / `high` |
| `LAYOUT` | 구독 레이아웃(구독 수 모사) | `speaker` / `3x3` / `4x4` / `5x5` |
| `SIMULCAST` | Simulcast 발행 | `on`(기본) / `off` |
| `ROOM` | 방 이름 | `loadtest-full` |
| `NUM_PER_SECOND` | 초당 입장 가속 | `5` |
```bash
# 예) 160명 규모, 진행자 1명 고해상도 + 159명 구독, 3분
PUBLISHERS=1 SUBSCRIBERS=159 RESOLUTION=high DURATION=3m ./livekit/load-test.sh full
```
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## 4. 결과 읽는 법
러너는 두 표를 출력한다.
- **Track loading**: 구독자별 각 트랙의 수신 패킷 수, 비트레이트, 패킷 손실
- **Subscriber summaries**: 구독자별 `Tracks N/N`(구독 성공 비율), 총 비트레이트, 총 패킷 손실, 에러
**합격 기준(목표치)**
- `Tracks` 가 모두 `N/N` (요청 트랙 전부 구독)
- `Pkt. Loss` 가 낮게 유지 (목표 < 2~3%)
- `Error` = 0
- 참여자 수를 늘려도 위 지표가 급격히 악화되지 않을 것
> smoke 예시 결과: 6/6 트랙, 패킷 손실 0%, ~119kbps/구독자 — 정상.
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## 5. 어디서 실행하나 (중요)
| 대상 | 권장 |
|---|---|
| **LiveKit Cloud** (현재 dev) | `smoke` 만. 대량 부하는 동시접속 쿼터·약관 위반 소지 → 금지 |
| **셀프호스팅 단일 노드** (단계 6) | `medium`~`full` 로 단일 노드 한계 측정 |
| **셀프호스팅 클러스터** (단계 6) | `full` 이상으로 **부하 분산(노드 간 트래픽 분배)** 검증 |
- 부하 **분산** 검증은 SFU 노드가 2개 이상인 클러스터 구성에서만 의미가 있다(단일 노드는 분산 대상이 없음).
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## 6. 서버 측 모니터링 (셀프호스팅)
부하 중 서버 지표를 함께 본다.
- LiveKit Prometheus 메트릭(`/metrics`) + Grafana: 노드별 참여자/트랙 수, CPU, 송수신 대역폭
- 호스트: CPU, 네트워크 대역폭, UDP 버퍼
- 노드별 참여자 분포(클러스터링/캐스케이딩이 고르게 분산하는지)
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## 7. 한계 / 참고
- `lk load-test` 의 발행 미디어는 합성 트래픽이라 실제 카메라 화질과 100% 동일하지는 않다(상대적 부하 비교용으로 충분).
- 클라이언트 측 다운링크(시청자 회선) 부하는 별도 검증 필요.
- 본 단계는 **검증 도구·방법론**이며, 실제 대규모 검증은 단계 6(셀프호스팅 배포) 환경에서 수행한다.
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#!/usr/bin/env bash
# =====================================================================
# LiveKit 부하 테스트 러너 (화상회의 단계 5: 확장 검증)
# ---------------------------------------------------------------------
# livekit-cli(lk load-test)로 가상 publisher/subscriber 를 대량 접속시켜
# SFU 의 부하·미디어 품질(지연/패킷손실/대역폭)을 측정한다.
#
# 사용법:
# ./livekit/load-test.sh [preset]
# preset: smoke(기본) | medium | full
#
# 세부 조정(환경변수로 덮어쓰기):
# ROOM, PUBLISHERS, SUBSCRIBERS, DURATION, RESOLUTION(low|medium|high),
# LAYOUT(speaker|3x3|4x4|5x5), SIMULCAST(on|off), NUM_PER_SECOND
#
# 자격증명은 루트 .env.${APP_ENV:-development} 에서 읽는다
# (LIVEKIT_URL / LIVEKIT_API_KEY / LIVEKIT_API_SECRET).
#
# ⚠️ 주의:
# - 대규모(full=160참여자) 테스트는 반드시 "셀프호스팅 LiveKit(단계 6)" 또는
# 전용 테스트 인스턴스를 대상으로 실행하세요.
# - LiveKit Cloud 무료/개발 티어에 대한 대량 부하는 동시 접속 쿼터 초과 및
# 이용약관 위반 소지가 있습니다. Cloud 에서는 smoke(소규모)로 도구 검증만 하세요.
# - 부하 분산(클러스터링) 검증은 SFU 노드가 2개 이상인 셀프호스팅 구성에서만 의미가 있습니다.
# =====================================================================
set -euo pipefail
ROOT_DIR="$(cd "$(dirname "${BASH_SOURCE[0]}")/.." && pwd)"
ENV_FILE="${ENV_FILE:-$ROOT_DIR/.env.${APP_ENV:-development}}"
PRESET="${1:-smoke}"
# 프리셋별 기본값(환경변수가 있으면 그것을 우선)
case "$PRESET" in
smoke)
PUBLISHERS="${PUBLISHERS:-2}"; SUBSCRIBERS="${SUBSCRIBERS:-3}"
DURATION="${DURATION:-15s}"; RESOLUTION="${RESOLUTION:-low}"; LAYOUT="${LAYOUT:-3x3}" ;;
medium)
PUBLISHERS="${PUBLISHERS:-5}"; SUBSCRIBERS="${SUBSCRIBERS:-30}"
DURATION="${DURATION:-1m}"; RESOLUTION="${RESOLUTION:-medium}"; LAYOUT="${LAYOUT:-5x5}" ;;
full)
# 문서 목표: 최대 160명(진행자 소수 발행 + 다수 구독), 동시 표시 ~50명
PUBLISHERS="${PUBLISHERS:-10}"; SUBSCRIBERS="${SUBSCRIBERS:-150}"
DURATION="${DURATION:-2m}"; RESOLUTION="${RESOLUTION:-high}"; LAYOUT="${LAYOUT:-speaker}" ;;
*)
echo "알 수 없는 preset: $PRESET (smoke|medium|full)" >&2; exit 1 ;;
esac
ROOM="${ROOM:-loadtest-$PRESET}"
NUM_PER_SECOND="${NUM_PER_SECOND:-5}"
SIMULCAST="${SIMULCAST:-on}"
SIMULCAST_FLAG=()
[ "$SIMULCAST" = "off" ] && SIMULCAST_FLAG=(--no-simulcast)
# .env 에서 필요한 값만 읽는다(CRLF 제거). 파일이 없으면 기존 환경변수 사용.
read_env() {
if [ -f "$ENV_FILE" ]; then
grep -E "^$1=" "$ENV_FILE" | tail -1 | cut -d= -f2- | tr -d '\r'
fi
}
export LIVEKIT_URL="${LIVEKIT_URL:-$(read_env LIVEKIT_URL)}"
export LIVEKIT_API_KEY="${LIVEKIT_API_KEY:-$(read_env LIVEKIT_API_KEY)}"
export LIVEKIT_API_SECRET="${LIVEKIT_API_SECRET:-$(read_env LIVEKIT_API_SECRET)}"
if [ -z "${LIVEKIT_URL:-}" ] || [ -z "${LIVEKIT_API_KEY:-}" ] || [ -z "${LIVEKIT_API_SECRET:-}" ]; then
echo "LIVEKIT_URL / LIVEKIT_API_KEY / LIVEKIT_API_SECRET 를 찾을 수 없습니다 ($ENV_FILE)." >&2
exit 1
fi
echo "▶ LiveKit load-test [$PRESET]"
echo " URL=$LIVEKIT_URL ROOM=$ROOM"
echo " publishers=$PUBLISHERS subscribers=$SUBSCRIBERS duration=$DURATION resolution=$RESOLUTION layout=$LAYOUT simulcast=$SIMULCAST"
echo
# livekit-cli(lk)는 $LIVEKIT_URL/$LIVEKIT_API_KEY/$LIVEKIT_API_SECRET 를 자동으로 읽는다.
docker run --rm \
-e LIVEKIT_URL -e LIVEKIT_API_KEY -e LIVEKIT_API_SECRET \
livekit/livekit-cli load-test \
--room "$ROOM" \
--duration "$DURATION" \
--publishers "$PUBLISHERS" \
--subscribers "$SUBSCRIBERS" \
--video-resolution "$RESOLUTION" \
--layout "$LAYOUT" \
--num-per-second "$NUM_PER_SECOND" \
"${SIMULCAST_FLAG[@]}"