사례6건

6건 중 3~6번째

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-0056 kops 에서 EKS 로 옮긴 뒤 AWS VPC CNI 의 SNAT 때문에 파드에서 다른 VPC 의 NLB 뒤 서비스로 가는 호출이 간헐적으로 실패했다

   MindTickle2020

   증상

   새해 첫 주말, 운영 클러스터를 kops 에서 EKS 로 옮긴 날 아침에 팀장이 전화로 플랫폼이 매우 느리게 동작한다고 알렸다. 아직 패턴은 보이지 않았고, 너무 불안정해서 계속 운영할 수 없는 상태였다.

   간헐적 연결 실패지연 시간 증가

   촉발

   운영 클러스터를 kops 에서 EKS 로 옮겼고, AWS VPC CNI 가 다른 VPC 에 있는 NLB 로 가는 파드 트래픽의 출발지 주소를 노드에서 변환했다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   AWS VPC CNI

   기여 요인

   기본 설정 방치미검증 가정

   감지

   EKS 로 옮긴 날 팀이 플랫폼이 매우 느리게 동작하는 것을 보았다. 실패하는 호출의 패턴은 AWS 네트워크 전문가가 요청한 패킷 캡처를 하고 나서야 보였다.

   조치

   • 플랫폼이 너무 불안정해 운영을 이어 갈 수 없었으므로 EKS 이전을 되돌렸다.
   • AWS VPC CNI 에 AWS_VPC_K8S_CNI_EXTERNALSNAT=true 를 설정해 외부 SNAT 을 켰다. 이제 CNI 플러그인은 주소를 변환하지 않고 NAT 게이트웨이가 변환한다.

   후속 조치

   • AWS CNI 에 모니터링과 경보를 설정했다.

   교훈

   장애를 디버깅할 때, 특히 네트워크 문제라면 스택 전체의 구성 요소를 모두 의심해야 한다. EKS 를 원인 후보에서 일찍 뺀 탓에 귀중한 시간을 많이 잃었다. 관측 도구를 작업 흐름에 넣어야 한다. 모든 구성 요소가 서로 핑을 보내는 pinger DaemonSet 으로 이상한 연결 현상을 보고 나서야 해결에 다가갈 수 있었다. 쓰는 시스템을 알아야 한다. 팀은 EKS 로 옮기기 전에 AWS CNI 문서를 훑어보기만 하고 구현을 제대로 살피지 않았다. 내부 동작을 알았다면 디버깅 방법과 가설을 더 잘 세웠을 것이다.

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3. 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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4. IL-0047 conntrack 경합으로 DNS 조회가 5초씩 늦어져 파드 사이 요청이 간헐적으로 5초, 10초, 15초씩 지연되었다.

   MindTickle2019

   증상

   클러스터 전체 네트워크 장애를 겪은 뒤, 팀은 파드 사이 통신이 간헐적으로 늦어지고 웹 애플리케이션 전체가 이따금 느려지는 것을 알아챘다.

   간헐적 타임아웃지연 시간 증가DNS 조회 실패

   촉발

   libc 리졸버가 A 레코드와 AAAA 레코드 조회를 같은 포트로 보냈고, DNAT 와 SNAT 변환이 일어나는 경로에서 conntrack 경합 조건 때문에 그중 하나가 응답을 받지 못했다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   conntrack 테이블클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시리눅스 커널

   기여 요인

   기본 설정 방치

   감지

   웹 애플리케이션이 간헐적으로 느려지고 파드 사이 요청이 5초의 배수만큼 늦게 도착하는 것을 보고 알았다. 지연이 5초 단위라는 점에서 DNS 조회를 의심했고, tcpdump 로 확인했다.

   조치

   • 파드 스펙의 dnsConfig options 에 single-request-reopen 을 넣어 A 와 AAAA 조회가 서로 다른 포트로 나가게 했다.
   • gRPC 애플리케이션의 Dockerfile 에 GRPC_DNS_RESOLVER=native 를 넣어 ares 대신 libc 리졸버를 쓰게 했다.
   • `tcpdump port 53` 으로 A 와 AAAA 조회가 서로 다른 포트로 나가는 것을 확인했다.

   교훈

   지연이 5초, 10초, 15초처럼 5초의 배수로 나타나면 DNS 조회 재시도를 먼저 의심한다. 리눅스 이미지는 파드 dnsConfig 에 single-request-reopen 을 넣으면 된다. gRPC 는 기본 리졸버가 libc 를 쓰지 않을 수 있으므로 GRPC_DNS_RESOLVER=native 도 함께 설정해야 한다. 설정이 먹었는지는 tcpdump 로 A 와 AAAA 조회가 나가는 포트를 보고 확인한다.

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원인별1