시스템 사용율 모니터링 기능 테스트 #164

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@@ -3,6 +3,6 @@ package com.kamco.cd.training.common.dto;
public class MonitorDto {
public int cpu; // CPU 사용률 (%)
public String memory; // "사용/전체"
public long[] memory; // "사용/전체"
public int gpu; // 🔥 전체 GPU 평균 (%)
}

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@@ -12,98 +12,114 @@ import org.springframework.stereotype.Component;
@Log4j2
public class GpuDmonReader {
// GPU index → 현재 util
// =========================
// GPU 사용률 저장소
// key: GPU index (0,1,2...)
// value: 현재 GPU 사용률 (%)
// ConcurrentHashMap → 멀티스레드 안전
// =========================
private final Map<Integer, Integer> gpuUtilMap = new ConcurrentHashMap<>();
// =========================
// 외부 조회
// 외부 조회
// SystemMonitorService에서 호출
// =========================
public Map<Integer, Integer> getGpuUtilMap() {
return gpuUtilMap;
}
// =========================
// 시작
// Bean 초기화 시 실행
// - 별도 스레드에서 GPU 모니터링 시작
// - 메인 스레드 block 방지
// =========================
@PostConstruct
public void start() {
// nvidia-smi 없는 환경이면 GPU 모니터링 비활성화
if (!isNvidiaAvailable()) {
log.warn("nvidia-smi not found. GPU monitoring disabled.");
return;
}
// 데몬 스레드로 실행 (서버 종료 시 자동 종료)
Thread t = new Thread(this::runLoop, "gpu-dmon-thread");
t.setDaemon(true);
t.start();
}
// =========================
// 무한 루프 (자동 복구)
// 무한 루프
// - dmon 실행
// - 죽으면 자동 재시작
// =========================
private void runLoop() {
boolean firstError = true;
while (true) {
try {
log.info("Starting nvidia-smi dmon...");
runDmon();
firstError = true;
runDmon(); // GPU 사용률 수집 시작
} catch (Exception e) {
if (firstError) {
log.error("nvidia-smi dmon failed.", e);
firstError = false;
} else {
log.warn("dmon retry...");
}
// dmon 프로세스 종료되면 여기로 들어옴
log.warn("dmon restart...");
}
// 5초 대기 후 재시작
sleep(5000);
}
}
// =========================
// dmon 실행
// nvidia-smi dmon 실행
// - GPU 사용률 스트리밍으로 계속 수신
// =========================
private void runDmon() throws Exception {
// -s u → GPU utilization만 출력
ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("nvidia-smi", "dmon", "-s", "u");
// 프로세스 실행 후 stdout 읽기
try (BufferedReader br =
new BufferedReader(new InputStreamReader(pb.start().getInputStream()))) {
String line;
// dmon은 계속 출력됨 (스트리밍)
while ((line = br.readLine()) != null) {
// 헤더 제거 (#로 시작)
if (line.startsWith("#")) continue;
line = line.trim();
if (line.isEmpty()) continue;
// 공백 기준 분리
String[] parts = line.split("\\s+");
// 첫 번째 값이 GPU index인지 확인
if (!parts[0].matches("\\d+")) continue;
int index = Integer.parseInt(parts[0]);
try {
// 두 번째 값이 GPU 사용률 (sm)
int util = Integer.parseInt(parts[1]);
// 최신 값 갱신
gpuUtilMap.put(index, util);
} catch (Exception ignored) {
// 파싱 실패 시 무시
}
}
}
// dmon 종료되면 예외 던져서 재시작
// 여기까지 왔다는 건 dmon 프로세스 종료됨
// → runLoop에서 재시작하도록 예외 발생
throw new IllegalStateException("dmon stopped");
}
// =========================
// util
// nvidia-smi 존재 여부 확인
// =========================
private boolean isNvidiaAvailable() {
try {
@@ -114,6 +130,9 @@ public class GpuDmonReader {
}
}
// =========================
// sleep 유틸
// =========================
private void sleep(long ms) {
try {
Thread.sleep(ms);

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@@ -6,6 +6,7 @@ import java.io.FileReader;
import java.util.ArrayDeque;
import java.util.Deque;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import lombok.extern.log4j.Log4j2;
import org.springframework.scheduling.annotation.Scheduled;
@@ -16,41 +17,75 @@ import org.springframework.stereotype.Service;
@Log4j2
public class SystemMonitorService {
// =========================
// CPU 이전값 (delta 계산용)
// - /proc/stat은 누적값이기 때문에
// - 이전 값과 비교해서 사용률 계산
// =========================
private long prevIdle = 0;
private long prevTotal = 0;
// =========================
// 최근 30초 히스토리
// - CPU: 30개 (1초 * 30)
// - GPU: GPU별 30개
// =========================
private final Deque<Double> cpuHistory = new ArrayDeque<>();
private final Map<Integer, Deque<Integer>> gpuHistory = new java.util.HashMap<>();
// key: GPU index
// value: 최근 30개 사용률
private final Map<Integer, Deque<Integer>> gpuHistory = new ConcurrentHashMap<>();
// =========================
// GPU 데이터 제공 (dmon reader)
// =========================
private final GpuDmonReader gpuReader;
// =========================
// 캐시 (API 응답용)
// - 매 요청마다 계산하지 않기 위해 사용
// - volatile → 멀티스레드 안전하게 최신값 유지
// =========================
private volatile MonitorDto cached = new MonitorDto();
// =========================
// 1초 수집
// 1초마다 수집
// =========================
@Scheduled(fixedRate = 1000)
public void collect() {
try {
// CPU
// =====================
// 1. CPU 수집
// =====================
double cpu = readCpu();
cpuHistory.add(cpu);
// 30개 유지 (rolling window)
if (cpuHistory.size() > 30) cpuHistory.poll();
// GPU
// =====================
// 2. GPU 수집
// =====================
Map<Integer, Integer> gpuMap = gpuReader.getGpuUtilMap();
for (Map.Entry<Integer, Integer> entry : gpuMap.entrySet()) {
int index = entry.getKey();
int util = entry.getValue();
// GPU별 히스토리 생성 및 추가
gpuHistory.computeIfAbsent(index, k -> new ArrayDeque<>()).add(util);
// 30개 유지
Deque<Integer> q = gpuHistory.get(index);
if (q.size() > 30) q.poll();
}
// =====================
// 3. 캐시 업데이트
// =====================
updateCache();
} catch (Exception e) {
@@ -59,7 +94,9 @@ public class SystemMonitorService {
}
// =========================
// CPU
// CPU 사용률 계산
// - /proc/stat 사용
// - 이전값과의 차이로 계산 (delta 방식)
// =========================
private double readCpu() throws Exception {
@@ -80,6 +117,7 @@ public class SystemMonitorService {
long total = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq;
long idleAll = idle + iowait;
// 최초 실행 시 기준값만 저장
if (prevTotal == 0) {
prevTotal = total;
prevIdle = idleAll;
@@ -94,79 +132,91 @@ public class SystemMonitorService {
if (totalDiff == 0) return 0;
// CPU 사용률 (%)
return (1.0 - (double) idleDiff / totalDiff) * 100;
}
}
// =========================
// Linux 환경 체크
// =========================
private boolean isLinux() {
return System.getProperty("os.name").toLowerCase().contains("linux");
}
// =========================
// Memory
// Memory 조회 (/proc/meminfo)
// - OS 값 그대로 사용 (kB)
// - [사용량, 전체]
// =========================
private String readMemory() throws Exception {
private long[] readMemory() throws Exception {
if (!isLinux()) return "N/A";
if (!isLinux()) return new long[] {0, 0};
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("/proc/meminfo"));
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("/proc/meminfo"))) {
long total = 0;
long available = 0;
long total = 0;
long available = 0;
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if (line.startsWith("MemTotal")) {
total = Long.parseLong(line.replaceAll("\\D+", ""));
} else if (line.startsWith("MemAvailable")) {
available = Long.parseLong(line.replaceAll("\\D+", ""));
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if (line.startsWith("MemTotal")) {
total = Long.parseLong(line.replaceAll("\\D+", ""));
} else if (line.startsWith("MemAvailable")) {
available = Long.parseLong(line.replaceAll("\\D+", ""));
}
}
long used = total - available;
return new long[] {used, total};
}
br.close();
long used = total - available;
double usedGB = used / (1024.0 * 1024);
double totalGB = total / (1024.0 * 1024);
return String.format("%.1f/%.0fGB", usedGB, totalGB);
}
// =========================
// 캐시 업데이트 (🔥 핵심)
// 캐시 업데이트
// - CPU: 30초 평균
// - GPU: 전체 샘플 평균
// - Memory: 현재값
// =========================
private void updateCache() throws Exception {
MonitorDto dto = new MonitorDto();
// CPU 평균
// =====================
// CPU 평균 (30초)
// =====================
dto.cpu = (int) cpuHistory.stream().mapToDouble(Double::doubleValue).average().orElse(0);
// Memory
// =====================
// Memory (kB 그대로)
// =====================
dto.memory = readMemory();
// =====================
// GPU 평균 (🔥 여기 중요)
// GPU 평균 (🔥 전체 샘플 기준)
// =====================
int sum = 0;
int gpuCount = 0;
int count = 0;
for (Deque<Integer> q : gpuHistory.values()) {
int avgPerGpu = (int) q.stream().mapToInt(i -> i).average().orElse(0);
sum += avgPerGpu;
gpuCount++;
for (int v : q) {
sum += v;
count++;
}
}
dto.gpu = (gpuCount == 0) ? 0 : sum / gpuCount;
dto.gpu = (count == 0) ? 0 : sum / count;
// =====================
// 캐시 교체 (atomic)
// =====================
this.cached = dto;
}
// =========================
// 조회
// 외부 조회
// - Controller에서 호출
// =========================
public MonitorDto get() {
return cached;