더 빠른 빌드를 위한 Jenkins Executor 최적화 마스터하기

Jenkins 실행기(executor)는 작업 실행의 기본 단위이며, 에이전트(노드) 또는 컨트롤러(마스터)가 몇 개의 작업 또는 단계를 동시에 실행할 수 있는지를 결정합니다. 실행기 구성이 부실하면 CI/CD 파이프라인이 느려지는 가장 흔한 원인이 되며, 이는 긴 빌드 대기열, 리소스 경합, 개발자 시간 낭비로 이어집니다.

이 가이드는 Jenkins 실행기를 계산, 구성 및 모니터링하기 위한 전문가 전략을 제공합니다. 이러한 리소스를 효과적으로 조정함으로써 처리량을 극대화하고, 빌드 지연 시간을 줄이며, CI/CD 시스템이 최고 효율로 작동하도록 보장하여 배포 주기를 획기적으로 단축할 수 있습니다.

Jenkins 실행기 모델 이해

실행기는 기본적으로 작업이 실행될 수 있는 슬롯입니다. 빌드가 트리거되면 Jenkins는 이를 적절한 노드의 사용 가능한 실행기에 할당합니다. 모든 노드의 총 실행기 수는 시스템의 최대 동시성을 정의합니다.

컨트롤러(마스터)의 실행기

최신 Jenkins 아키텍처에서 컨트롤러는 주로 오케스트레이션, 스케줄링 및 UI 상호 작용을 관리해야 합니다. 모범 사례에 따르면 컨트롤러의 실행기 수를 0으로 설정해야 합니다. 컨트롤러에서 작고 리소스 집약적이지 않은 관리 작업을 실행해야 하는 경우, 최대 1개 또는 2개의 실행기를 사용하십시오. 컨트롤러에서 무거운 빌드를 실행하면 전체 Jenkins 환경의 불안정성 및 성능 저하 위험이 있습니다.

에이전트 노드의 실행기

에이전트 노드(흔히 "슬레이브"라고도 불림)는 실제 빌드 작업이 발생하는 전용 머신 또는 컨테이너입니다. 이 노드에는 시스템 실행기의 대부분이 구성되어야 합니다. 에이전트당 정확한 실행기 수는 매우 중요하며, 전적으로 에이전트의 리소스와 수행하는 작업의 성격에 따라 달라집니다.

최적의 실행기 수 계산

이상적인 실행기 수를 결정하는 것은 만능 공식이 아니며, 수행되는 작업 유형(I/O 바운드 대 CPU 바운드)을 분석해야 합니다.

1. CPU 바운드 규칙 (기본 권장 사항)

빌드가 주로 CPU 바운드인 경우(예: 무거운 컴파일, 복잡한 단위 테스트, 이미지 처리), 최적의 실행기 수는 일반적으로 컨텍스트 전환 오버헤드(스래싱)를 방지하기 위해 사용 가능한 CPU 코어 수와 밀접하게 일치해야 합니다.

공식: 실행기 수 = CPU 코어 수

2. I/O 바운드 조정

빌드가 주로 I/O 바운드인 경우(예: 긴 데이터베이스 상호 작용, 네트워크 전송, 광범위한 파일 다운로드/업로드, Maven/npm과 같은 종속성 해결), 프로세서는 데이터를 기다리는 데 상당한 시간을 소비할 수 있습니다. 이 시나리오에서는 물리적 코어보다 더 많은 실행기를 안전하게 활용할 수 있습니다.

공식: 실행기 수 = (CPU 코어 수) * 1.5에서 (CPU 코어 수) * 2

⚠️ 경고: 동시성의 한계

실행기 수를 늘리면 처리량이 증가하지만, 노드의 메모리 또는 I/O 용량을 초과하면 수익 체감이 발생합니다. 실행 중인 모든 작업은 사용 가능한 총 RAM 및 디스크 속도를 공유합니다. 노드에 과부하가 걸리면 높은 I/O 대기 시간과 과도한 가비지 수집이 발생하여 전반적인 동시성이 높아지더라도 개별 작업 실행 속도가 느려집니다.

실제 예시 시나리오

8개의 CPU 코어와 16GB RAM을 가진 에이전트를 고려해 봅시다.

시나리오 A (CPU 집약적인 Java/C++ 컴파일): 실행기 8개로 시작합니다. CPU 사용률을 모니터링합니다. 지속적인 사용률이 높으면(90% 이상) 8개가 최적입니다. 컴파일 대기 중에 사용률이 떨어지면 10개를 시도해 볼 수 있습니다.
시나리오 B (I/O 집약적인 종속성 다운로드/테스트): 실행기 12개(8 * 1.5)로 시작합니다. I/O 대기 시간을 모니터링합니다. I/O 대기가 낮으면 16개로 확장을 고려하십시오.

최고 성능을 위한 구성 전략

실행기 수는 Jenkins 내의 노드 구성 수준에서 관리됩니다.

1. 정적 에이전트 구성

영구 에이전트의 경우, 노드 설정 중에 실행기 수를 수동으로 설정합니다.

단계 (Jenkins UI):
1. Jenkins 관리 -> 노드 및 클라우드 관리로 이동합니다.
2. 특정 에이전트 노드를 선택하고 구성을 클릭합니다.
3. 노드 속성 섹션에서 계산에 따라 # of executors 필드를 설정합니다.

2. 파이프라인 병렬 처리 활용

최신 Jenkins는 선언적 또는 스크립팅 파이프라인(Jenkinsfile)을 사용합니다. 실행기 최적화는 종종 작업을 병렬 단계로 분할하여 단일 작업 내부에서 달성됩니다. 이는 하나 이상의 에이전트에서 사용 가능한 여러 실행기를 동시에 활용합니다.

단일 작업이 두 개의 병렬 단계로 정의된 경우, 해당 분기가 완료될 때까지 두 개의 실행기 슬롯(각 병렬 분기에 하나씩)을 소비합니다.

// 병렬 실행을 사용하는 Jenkinsfile 예시
pipeline {
    agent { label 'build-server' }
    stages {
        stage('Setup') { /* ... */ }
        stage('Build and Test') {
            parallel {
                stage('Build Backend') {
                    steps { sh './gradlew build' }
                }
                stage('Run Frontend Tests') {
                    steps { sh 'npm test' }
                }
            }
        }
        stage('Deploy') { /* ... */ }
    }
}

3. 동적 확장 (클라우드 에이전트)

Kubernetes Plugin 또는 EC2 Plugin과 같은 플러그인을 통해 클라우드 제공업체(EC2, Kubernetes, Azure)를 사용하는 환경에서는 정적 실행기 제한이 덜 중요합니다. 대신, 인스턴스 제한 또는 포드 템플릿을 정의합니다.

Kubernetes: 포드 자체는 일회용이며 작업에 맞게 정확하게 크기가 지정되므로 실행기는 일반적으로 포드/컨테이너당 1개로 설정됩니다. 최적화 초점은 영구 머신의 슬롯을 관리하는 대신 대기열이 증가할 때 새 포드를 신속하게 프로비저닝하는 쪽으로 바뀝니다.
EC2: 실행기는 일반적으로 1개로 설정되며, 수요가 필요할 때 새 임시 EC2 인스턴스를 구동하여 용량을 확장합니다.

4. 작업별 스로틀링

요구 사항이 높은 작업 간의 리소스 경합을 방지하려면 Throttle Concurrent Builds Plugin 또는 네이티브 파이프라인 도구를 사용하십시오. 이를 통해 전역 실행기 가용성 여부와 관계없이 특정 작업의 인스턴스 중 지정된 제한된 수만 한 번에 실행될 수 있도록 보장합니다.

병목 현상 식별 및 해결

최적화에는 지속적인 모니터링이 필요합니다. 작업이 대기하는 이유와 시스템에 과부하가 걸리는 위치에 대한 가시성이 필요합니다.

모니터링할 주요 지표

지표	병목 현상 표시
대기열 길이	전체 실행기가 너무 적음. 작업이 슬롯을 기다리고 있습니다.
평균 대기열 시간	값이 높으면 리소스가 부족하거나 레이블이 잘못 지정되었음을 의미합니다.
에이전트 CPU 사용률	지속적인 100% 사용률은 현재 실행기 수에 비해 코어가 불충분함을 시사합니다(CPU 바운드).
에이전트 디스크 I/O 대기	높은 대기 시간은 I/O 바운드 프로세스가 디스크 액세스를 위해 치열하게 경쟁하고 있음을 나타냅니다.
에이전트 메모리 스왑 사용량	노드의 RAM이 부족하여 성능이 저하됩니다. 실행기를 줄이거나 메모리를 늘리십시오.

실용적인 문제 해결

대기 중인 작업 분석: Jenkins 빌드 대기열을 확인합니다. 작업이 특정 레이블을 지속적으로 기다리고 있다면, 해당 에이전트 그룹에 더 많은 용량(더 많은 에이전트 또는 에이전트당 더 많은 실행기)이 필요합니다.
노드 로그 검토: 리소스 제한 또는 느린 디스크 성능과 관련된 오류 메시지를 찾습니다.
에이전트 특수성 증가: 레이블을 광범위하게 사용하십시오. 메모리 집약적인 작업을 위해 특정 고용량 리소스 에이전트(예: 64GB RAM)를 전용하고, 단순 작업을 위해 저용량 리소스 에이전트를 전용하여 필요할 때 리소스를 사용할 수 있도록 보장합니다.

실행기 관리를 위한 모범 사례

과도한 프로비저닝 방지: 실행기 수를 매우 높게 설정하고 싶은 유혹이 있지만, 과도한 컨텍스트 전환은 실행 중인 모든 작업을 느리게 만듭니다. 반복적으로 조정하십시오. 2개씩 늘리고 일주일 동안 모니터링한 다음 다시 조정합니다.
리소스 정리 사용: 디스크 I/O를 확보하기 위해 작업 공간을 정기적으로 정리(파이프라인의 cleanWs())하여 실행기 효율성에 직접적인 영향을 미치도록 하십시오.
캐시 활용 극대화: 빌드 캐싱(예: 공유 Maven/Gradle 리포지토리, Docker 레이어 캐싱)을 사용하여 종속성 해결의 I/O 요구 사항을 줄이면, 느린 I/O 바운드 작업을 더 빠르고 요구 사항이 약간 적은 작업으로 효과적으로 전환하여 더 많은 실행기를 안전하게 실행할 수 있습니다.
마스터 격리: 마스터 실행기를 0 또는 1로 설정하는 것이 중요함을 재차 강조합니다. 리소스 고갈로 인해 마스터가 실패하면 전체 CI 시스템이 중단됩니다.

요약

Jenkins 실행기 최적화를 마스터하는 것은 빠르고 안정적인 CI/CD 파이프라인을 유지하는 데 중요합니다. 핵심 전략은 동시성과 리소스 가용성의 균형을 맞추는 것입니다. 에이전트의 CPU 코어와 워크로드 유형을 기반으로 최적의 실행기 수를 정확하게 계산하는 것부터 시작하십시오. 그런 다음 동적 확장 및 파이프라인 병렬 처리를 활용하여 작업이 효율적으로 분배되도록 보장하고, 대기열 시간을 최소화하며 시스템 처리량을 극대화합니다.