사례6건

6건 중 1~5번째

1. IL-0104 Istio 의 공격적인 DNS 캐시 갱신과 클라이언트 포트 재사용, kube-proxy 가 종료된 파드의 conntrack 항목을 정리하지 않는 문제, 2분짜리 UDP conntrack 기본 타임아웃이 겹쳐 CoreDNS 파드가 OOMKilled 됐다.

   Cisco ThousandEyes2025

   증상

   2025년 9월 4일, CoreDNS 파드 하나가 OOMKilled 됐다.

   DNS 조회 실패오래된 엔드포인트 라우팅OOMKilled

   촉발

   CoreDNS 파드 하나가 OOMKilled 됐다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   CoreDNSkube-proxyconntrack 테이블Istio

   기여 요인

   기본 설정 방치

   교훈

   장애는 Istio, kube-proxy, conntrack 각각의 동작이 겹쳐 생겼다. Istio 는 DNS 캐시를 공격적으로 갱신하며 클라이언트 포트를 다시 썼고, kube-proxy 는 conntrack 항목을 정리하지 않았고, conntrack 의 UDP 기본 타임아웃은 2분이었다. kube-proxy 쪽 문제는 쿠버네티스 v1.32 에서 고쳐졌다. 발표자는 Istio 가 아주 복잡한 일은 단순하게 만들지만 아주 단순한 일은 복잡하게 만든다고 평했다. 발표자는 또 Cilium 을 소개했다. Cilium 은 iptables 체인을 차례로 훑는 대신 맵으로 Service 를 찾고, eBPF 데이터 경로로 kube-proxy 를 완전히 대체할 수 있다.

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2. IL-0170 설날 이벤트 트래픽이 평소의 3배를 넘자 Istio ingressGateway 가 있는 EKS 노드의 nf_conntrack 테이블이 가득 차 패킷이 버려졌고, 웹과 앱 서비스 전체가 멈췄다.

   Backpackr2025

   증상

   2024년 1월 설날 이벤트 중에 개발자 한 명이 Slack 에 장애가 의심된다고 알렸다. 여러 사람이 상황을 확인하는 사이에 웹과 앱 서비스 전체가 멈췄고, 백패커는 이벤트를 중단하기로 했다.

   서비스 중단

   촉발

   2024년 1월 설날 이벤트로 트래픽이 평소보다 3배 넘게 몰렸다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   conntrack 테이블인그레스 컨트롤러Istio

   기여 요인

   단일 장애점기본 설정 방치모니터링 사각지대

   감지

   개발자 한 명이 Slack 에 장애가 의심된다고 제보했다. 여러 사람이 확인하는 동안 장애가 웹과 앱 서비스 전체로 번졌다.

   조치

   • 서비스 전체가 멈추자 설날 이벤트를 중단했다.

   후속 조치

   • 모든 노드의 nf_conntrack_max 를 올렸다. 일반 노드는 인스턴스 전체 메모리 바이트를 16384 로 나누고 다시 2로 나눈 값, istio 노드는 그 값의 3배를 쓴다. 메모리 16GB 인스턴스라면 net.netfilter.nf_conntrack_max 가 약 50만이 된다. 이 설정은 nodeOptimizer 데몬셋에 넣어 모든 노드에 자동으로 적용했다.
   • VirtualService 의 gateways 에 mesh 를 넣어 사이드카끼리 ingressGateway 를 거치지 않고 직접 통신하게 했다. HTTPS 로 도메인을 호출하면 TLS 오프로딩 때문에 여전히 ingressGateway 나 NLB 를 거쳐야 하므로, 메시 통신은 HTTP 호출에서 쓴다.
   • istio 노드를 12.5Gbps 의 c6.xlarge 에서 최대 25Gbps 대역폭을 내는 n 타입 인스턴스로 바꿨다.
   • 모니터링을 늘렸다. ENA 의 네트워크 대역폭과 패킷 드롭, ingressGateway 와 사이드카 프로세스 상태, CPU 와 메모리 사용률과 포화 상태를 지켜본다.

   교훈

   모든 트래픽이 노드 하나의 ingressGateway 를 거치면 그 노드가 단일 장애점이 된다. nf_conntrack 테이블은 기본 크기로 두면 트래픽이 갑자기 몇 배로 늘 때 가득 차고, 그 순간부터 패킷이 버려진다. 게이트웨이 노드는 일반 노드보다 conntrack 한도와 네트워크 대역폭을 넉넉하게 잡고, 네트워크 대역폭과 패킷 드롭 지표를 따로 지켜봐야 한다.

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3. 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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4. IL-0445 EKS 로 옮기던 레거시 시스템에서 conntrack 테이블이 넘쳐 연결이 끊겼고, 이어 CoreDNS 파드가 축출될 때와 node-local-dns 를 넣은 뒤에 DNS 오류가 났다

   Chatwork2021

   증상

   Route53 가중치로 EC2 와 EKS 를 함께 돌리며 레거시 시스템을 옮기던 중, 일정 비율이 넘는 요청을 EKS 쪽으로 보내자 서비스가 갑자기 불안정해졌다. 일부 노드에서 conntrack 테이블이 한계를 넘어 애플리케이션으로 가는 연결이 드롭되고 있었다.

   간헐적 연결 실패DNS 조회 실패간헐적 타임아웃부하 불균형

   촉발

   첫 번째 불안정은 Route53 가중치로 EKS 쪽에 보내는 요청 비율을 일정 이상으로 올리면서 시작됐다. 두 번째 불안정은 문서에 나온 매니페스트로 force_tcp 를 쓰는 node-local-dns 를 운영 환경에 apply 하면서 시작됐다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   conntrack 테이블CoreDNSkube-proxy클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시VPC DNS 리졸버

   기여 요인

   기본 설정 방치스테이징 불일치한계 미인지

   조치

   • conntrack 상한이 기본값과 다른 값으로 설정되어 있었고 그 값은 kube-proxy 가 정하고 있었다. 팀은 kube-proxy 설정에서 conntrack 의 maxPerCore 를 늘렸다.
   • EKS 에 빠져 있던 dns-autoscaler 를 넣었다. CoreDNS 파드가 어느 정도 늘자 서비스가 크게 안정됐다.
   • CoreDNS 파드가 축출될 때 나던 DNS 오류를 없애려고 각 노드에 DaemonSet 으로 실행되는 node-local-dns 를 넣었다.
   • node-local-dns 설정에서 force_tcp 를 빼고 prefer_udp 로 바꾸자 DNS 가 안정됐다.

   교훈

   EKS 에서 DNS 를 안정시킨 것은 dns-autoscaler 를 넣은 것과, force_tcp 없이 node-local-dns 를 넣은 것 두 가지였다. node-local-dns 를 쓸 때는 eksctl 로 kubelet 의 DNS 대상을 바꿀 필요가 없고, kube-dns 를 그대로 두면 된다. node-local-dns 를 업데이트하는 동안처럼 잠시 쓸 수 없을 때는 dummy device 덕에 애플리케이션의 DNS 요청이 CoreDNS 로 바로 가므로 클러스터 전체의 가용성이 오른다. DNS 가 불안정하면 조회가 막혀 파드가 쓸데없이 늘어나므로, 파드 수를 알맞게 유지하는 데도 DNS 안정이 중요하다.

   사례 보기
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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원인별3