Application Performance Testing on AWS Cloud

Bc. Jiří Juřica

Diplomová práce

Anotace:

Tato diplomová práce pokrývá dvě hlavní oblasti –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ automatizované vytváření testovací infrastruktury s Kubernetes (K8S) na instancích Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) a výkonnostním testováním streamovací platformy Kafka nasazené v tomto prostředí. Obě části byly realizovány pro společnost Mavenir, která plánuje výsledný automatizační framework využít nejen pro výkonnostní testování, ale také v dalších oblastech vývoje svých produktů. Prostředí je připravováno pomocí nástroje Ansible, jenž spadá do kategorie Infrastructure as Code, který komunikuje s EC2 pro vytvoření a konfiguraci instancí a instaluje K8S. Pro příjemnější uživatelské použití byl pro spouštění Ansible kódu také připraven pipeline job pro nástroj Jenkins. Pro účely testování byly vytvořeny dva K8S clustery různé velikosti k vyhodnocení vlivu vybraných konfiguračních možností Kafky, zaměřených především na topicy a producenty a pro provedení škálovacích testů. Výsledkem práce je znovupoužitelný automatizační framework pro nasazení testovacích prostředí v Amazon EC2 pro kontejnerizované aplikace a zjištění, že propustnost Kafky se při přechodu z clusteru o třech brokerech na šest brokerů přibližně zdvojnásobí.

Abstract:

This thesis consists of two main parts -- the automated provisioning of test infrastructure with Kubernetes (K8S) on Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) instances and performance testing of the Kafka event streaming platform deployed in that environment. Both parts were carried out for the company Mavenir, which plans to use the results for future product development and internal optimization. The infrastructure is set up using Ansible, an Infrastructure as Code tool that communicates with EC2 to create and configure instances and installs K8S. A Jenkins pipeline was created to wrap the automation process and improve usability. Two differently sized K8S clusters were created to evaluate the effect of selected Kafka configuration options, primarily related to topics and producers, and to conduct scalability testing. As a result, the thesis delivers a reusable automation platform for deploying test environments in Amazon EC2 for containerized applications and demonstrates that Kafka throughput doubles when scaling from a three-node to a six-node broker cluster.

Keywords

performance testing, cloud computing, containerization, Kubernetes, infrastructure as a service, IaaS, infrastructure as code, IaC, Kafka

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 19. 6. 2025
• Vedoucí: doc. RNDr. Vlastislav Dohnal, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Jiří Jelínek

Masarykova univerzita

Fakulta informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Softwarové inženýrství / Nasazení a provoz softwarových systémů