사례8건

8건 중 3~7번째

1. IL-0178 EKS 에서 HPA 가 파드를 줄일 때 엔드포인트 제거보다 컨테이너 종료가 먼저 끝나 502 가 났고, 블루/그린 전환 뒤에는 conntrack 에 남은 연결이 삭제된 파드로 가서 클라이언트가 타임아웃을 받았다.

   Lotte E-commerce2022

   증상

   롯데온 서비스에서 HPA 가 파드 수를 줄이는 스케일 인 때마다 일정 시간 동안 요청이 오류로 끝났다. 엔드포인트에서 파드 IP 가 빠지기 전에 컨테이너가 먼저 지워지면, 들어오는 트래픽이 여전히 지워진 컨테이너로 가서 502 에러가 났다.

   오류율 상승간헐적 타임아웃오래된 엔드포인트 라우팅

   촉발

   두 가지 작업이 각각 장애를 일으켰다. 하나는 HPA 가 파드를 줄이는 스케일 인이고, 다른 하나는 Service 레이블 셀렉터를 그린 디플로이먼트로 바꾼 뒤 블루 파드를 지우는 블루/그린 배포다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   수평 파드 오토스케일러파드 종료 처리kube-proxyconntrack 테이블클라우드 로드 밸런서인그레스 컨트롤러

   기여 요인

   기본 설정 방치

   조치

   • 컨테이너 종료를 늦춰 Service 엔드포인트에서 파드가 빠질 때까지 기다리게 했다. 방법은 애플리케이션의 SIGTERM 처리 로직에서 기다리게 하거나 preStop 훅에 sleep 을 넣는 것이다. 무한정 기다리지 않도록 terminationGracePeriodSeconds 도 함께 설정한다.
   • 대상 그룹 한도인 1000개를 넘지 않는 일부 워크로드에서 ingress 로 만드는 ALB 를 instance 모드에서 IP 모드로 바꿨다.

   후속 조치

   • ALB IP 모드를 전체 워크로드에 점진적으로 적용한다.

   교훈

   Kubernetes 에서 엔드포인트 제거와 컨테이너 종료는 동시에 진행되므로, 종료를 늦추지 않으면 스케일 인 때 지워진 컨테이너로 트래픽이 가서 502 가 날 수 있다. preStop 훅으로 기다릴 때는 terminationGracePeriodSeconds 로 최대 대기 시간을 함께 정해야 한다. ALB 를 instance 모드로 쓰면 트래픽이 노드의 iptables 와 conntrack 을 거치므로, 블루/그린 전환 뒤에도 established 연결이 지워진 파드로 갈 수 있다. IP 모드는 이 경로를 없애고 네트워크 홉도 줄이지만, 대상 그룹에 대상을 1000개까지만 넣을 수 있다.

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2. IL-0177 다른 팀의 설정 배포로 공유 L7 HAProxy 가 재로드될 때마다 messaging-hub 의 웹소켓 연결이 한꺼번에 끊겼다.

   LINE+2022

   증상

   LINE 의 messaging-hub 는 일본 음식 배달 서비스 Demaecan 의 Merchant 앱과 Driver 앱에 웹소켓으로 메시지를 보낸다. 어느 날 최대 트래픽 시간이 아닌데도 웹소켓 연결 수 그래프가 순간적으로 크게 떨어졌다. 이 현상은 한 번으로 끝나지 않고 불규칙하게 계속 일어났다.

   연결 리셋데이터베이스 과부하간헐적 연결 실패지연 시간 증가

   촉발

   같은 L7 로드밸런서를 공유하는 다른 서비스 담당자가 자기 LB 설정을 배포하면 HAProxy 가 재로드됐다. hard-stop-after 로 정한 30분이 지나 이전 프로세스가 종료되면서 거기 붙어 있던 웹소켓 연결이 모두 끊겼다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   HAProxy클라우드 로드 밸런서conntrack 테이블인그레스 컨트롤러

   기여 요인

   늦게 드러난 변경과도한 영향 범위재시도 폭주미검증 가정

   감지

   웹소켓 연결 수 그래프에서 최대 트래픽 시간이 아닌데도 연결 수가 순간적으로 뚝 떨어지는 것을 보고 알았다. Nginx 패킷 드롭은 네트워크 모니터링으로 원인을 찾았다.

   조치

   • Merchant 팀이 토큰 발급 API 를 따로 떼어 배포해 토큰 요청이 몰려도 다른 Merchant API 가 지연되지 않게 했다.
   • Nginx 를 늘리고 파드 안티 어피니티와 레이블 셀렉터로 Nginx 파드가 서로 다른 노드에 뜨게 해서 NF_CONNTRACK 테이블 포화로 생기던 패킷 드롭을 없앴다.
   • Ingress Nginx 의 proxy-read-timeout 과 proxy-send-timeout 을 300s 에서 3600s 로, LB timeout 도 3600s 로 올렸지만 웹소켓 드롭은 멈추지 않았다.
   • 공유하던 L7 LB 를 L4 LB 로 바꿔 웹소켓 드롭을 없앴다.

   교훈

   문제의 범위를 미리 단정해 스스로 제한하면 안 된다. 인프라 팀과 네트워크 팀이 문제없다고 답했다는 이유로 직접 다룰 수 있는 영역만 뒤지다가 공유 L7 LB 를 늦게 의심했다. LB 같은 기술 리소스를 다른 서비스와 공유하면 다른 팀의 배포가 내 서비스의 연결을 끊을 수 있다. Nginx 를 늘려 NF_CONNTRACK 부담을 나눌 때는 파드가 서로 다른 노드에 뜨게 해야 하고, 노드 수보다 많이 늘리면 Pending 상태로 남는 파드가 생긴다는 점도 알아야 한다.

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3. IL-0049 CoreDNS 파드가 줄어든 뒤 kube-proxy 가 conntrack 항목을 지우지 못해 일부 서비스의 DNS 요청이 없어진 파드로 가면서 5xx 가 쏟아졌다

   Preply2020

   증상

   Prometheus 모니터링이 서비스 A, B, C 에서 5xx 비율이 높아진 것을 잡아 당직자를 호출했다. 당직 엔지니어들은 22시 18분부터 VictorOps 호출을 받기 시작했다. Kibana 에서도 5xx 비율이 올라간 것이 보였다.

   DNS 조회 실패오류율 상승오래된 엔드포인트 라우팅

   촉발

   클러스터 안의 부하가 낮아지자 CoreDNS-autoscaler 가 CoreDNS 파드를 3개에서 2개로 줄였다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   CoreDNSkube-proxyconntrack 테이블

   기여 요인

   자동화 증폭초기 신호 무시캐시 부재

   감지

   Prometheus 모니터링이 서비스 A, B, C 에서 5xx 비율이 높아진 것을 잡아 VictorOps 로 당직자를 호출했다. 포스트모템이 적은 감지 시간은 4분이다.

   조치

   • 22시 39분에 당직 엔지니어들이 해당 서비스의 최신 릴리스를 되돌렸다.
   • 정기 배포로 새 노드가 생기자 CoreDNS-autoscaler 가 CoreDNS 파드를 다시 늘렸고, conntrack 테이블이 자동으로 새로 쓰였다.

   후속 조치

   • CoreDNS 의 오토스케일러를 끈다.
   • 운영 환경에 DNS 캐시 서버를 둔다.
   • conntrack 사용량을 모니터링한다.

   교훈

   모니터링은 장애를 빨리 잡았고 대응도 빠르고 체계적이었다. 노드는 어떤 한도에도 닿지 않았다. 진짜 근본 원인은 아직 모른다. conntrack 의 특정 버그로 보인다. 팀이 정한 후속 조치는 모두 장애가 낳는 결과를 막는 것이지 근본 원인을 고치는 것이 아니다. 팀은 DNS 에서 문제가 날 수 있다는 것을 알고 있었지만 이 일을 우선해서 다루지 않았다.

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4. IL-0013 노드 RAM 을 절반으로 줄이자 conntrack 테이블이 가득 차 집계 서비스에 연결 리셋과 오류가 늘었다

   loveholidays2020

   증상

   서비스 구조를 바꾸고 노드 풀 크기를 조정하고 하위 서비스를 샤딩한 직후, 집계 서비스에 여러 연결 문제가 생기고 오류율이 올라갔다.

   연결 리셋오류율 상승간헐적 연결 실패

   촉발

   집계 서비스가 도는 노드의 RAM 을 절반으로 줄였고, 하위 서비스를 샤딩하면서 추적해야 할 연결 수는 두 배가 됐다. conntrack_max 는 노드 RAM 에 비례하므로 노드가 추적할 수 있는 연결 수는 줄고 추적할 연결은 늘었다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   conntrack 테이블kube-proxy노드 풀HAProxy

   기여 요인

   한계 미인지용량 계획 부재한계 경보 부재

   감지

   팀은 먼저 서비스의 연결 문제와 오류율 상승을 알아챘다. HAProxy 가 보고하는 연결 리셋 오류가 계속 늘었고, 팀은 node_nf_conntrack_entries 를 node_nf_conntrack_entries_limit 과 겹쳐 보고 일부 노드의 conntrack 테이블이 바닥난 것을 확인했다.

   조치

   • 집계 서비스를 RAM 이 더 큰 노드에 배치했다.
   • 노드 하나에 뜨는 집계 서비스 파드 수를 제한했다.

   후속 조치

   • conntrack 사용률이 75% 를 넘으면 경보가 가도록 Prometheus 쿼리 (node_nf_conntrack_entries / on (pod) node_nf_conntrack_entries_limit / on (pod) group_right kube_pod_info) > 0.75 로 경보 규칙을 만들었다.

   교훈

   쿠버네티스 노드의 conntrack_max 는 노드 RAM 에 비례해 정해진다. 부하가 큰 애플리케이션은 특히 작은 노드에서 conntrack_max 를 쉽게 넘겨 연결 리셋과 타임아웃을 일으킨다. 노드를 작게 바꾸면 추적할 수 있는 연결 수도 함께 줄어든다. conntrack 사용률은 지표로 보고 경보를 걸어 둬야 한다.

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5. IL-0057 EKS 노드의 SNAT 과정에서 conntrack 경합으로 바깥으로 나가는 TCP 연결이 1초나 3초씩 늦어져, 서비스 간 호출이 많은 서비스의 p99 지연이 늘었다.

   Prezi2019

   증상

   Nginx 기반 리버스 프록시를 쿠버네티스로 옮긴 뒤, Prometheus 가 몇몇 서비스의 p99 지연 증가에 알림을 보냈다. 그래프에서 p99 지연은 7/24 부터 올라가 있었다.

   지연 시간 증가간헐적 타임아웃

   촉발

   리버스 프록시를 전용 ElasticBeanstalk 머신에서 공용 EKS 워커 노드로 옮기자, 프록시가 다른 서비스로 보내는 패킷이 노드에서 iptables 규칙에 따라 SNAT 를 거치게 되었다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   conntrack 테이블AWS VPC CNI리눅스 커널노드 운영체제 이미지

   기여 요인

   기본 설정 방치미패치 알려진 버그

   감지

   Prometheus 가 몇몇 서비스의 p99 지연 증가에 알림을 보냈다. 예전처럼 평균 응답 시간만 봤다면 꼬리 지연만 오른 이번 문제는 십중팔구 놓쳤을 것이다.

   조치

   • 지연이 생기는 곳을 찾으려고 AWS X-Ray 추적을 붙이고, 추적에 $upstream_connect_time 속성을 더했다.
   • 해당 서비스의 파드를 더 많은 노드에 더 많이 띄웠다. 지연은 줄었지만 사라지지 않았다.
   • AWS VPC CNI 에 AWS_VPC_K8S_CNI_EXTERNALSNAT=true 를 설정해 노드에서 SNAT 를 껐다.

   교훈

   쿠버네티스 같은 복잡한 시스템을 디버깅할 때는 관측 가능성이 핵심이다. 평균 응답 시간 대신 p99 를 보고 있었기에 문제를 알아챘고, 추적을 붙여 느린 요청의 특징을 알게 되자 원인 가까이 갈 수 있었다. 실제 해법을 찾으려면 SNAT 가 어떻게 동작하는지, EKS 내부와 amazon-vpc-cni-k8s 플러그인이 어떤 역할을 하는지까지 이해해야 했다. EKS 에서는 노드 AMI 의 iptables 가 무작위 포트 할당을 지원하지 않을 수 있고, 그때는 외부 SNAT 설정이 대안이 된다.

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원인별4