사례4건

4건 중 1~4번째

1. IL-0027 CoreDNS 파드가 모두 한 노드에 몰린 채 그 노드의 메모리가 고갈되자 DNS 가 응답하지 못해 아이디어스 서비스 전체가 멈췄다

   Backpackr2025

   증상

   프로덕션 EKS 클러스터에서 원인을 바로 알기 어려운 서비스 에러가 간헐적으로 났다. RDS 나 Redis 같은 외부 서비스를 호출할 때 연결이 가끔 실패했다. DNS 요청이 몰릴 때는 도메인 조회 응답이 늦어지거나 조회가 아예 실패했다.

   DNS 조회 실패간헐적 연결 실패지연 시간 증가OOMKilled서비스 중단

   촉발

   모든 CoreDNS 파드가 같은 노드에 배치되었고, 그 노드의 메모리 사용률이 급증해 메모리가 고갈됐다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   CoreDNS클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시kubelet컨테이너 메모리 한도노드 풀

   기여 요인

   기본 설정 방치단일 장애점캐시 부재

   감지

   글은 전면 장애를 어떻게 알아챘는지 적지 않았다. 그 전의 DNS 문제는 원인을 알기 어려운 서비스 에러가 간헐적으로 나면서 드러났다. 팀은 RDS 와 Redis 호출이 가끔 실패하는 현상을 추적하다가 DNS 이름 해석 실패가 근본 원인이라는 것을 확인했다.

   조치

   • CoreDNS 앞에서 DNS 질의를 받아 노드마다 캐시하는 NodeLocalDNS Cache 를 데몬셋으로 배포해 CoreDNS 부하를 줄였다.
   • CoreDNS 에 maxUnavailable: 1 인 PodDisruptionBudget 과 topology.kubernetes.io/zone 기준의 topologySpreadConstraints 를 적용해 파드가 한 곳에 몰리지 않게 했다.
   • Deployment 의 dnsConfig 로 ndots 값을 5 에서 2 로 낮춰 불필요한 DNS 조회를 줄였다.

   교훈

   쿠버네티스의 ndots:5 기본값은 점이 적은 외부 도메인을 조회할 때마다 질의를 여러 번 만든다. 이 부하는 트래픽이 큰 프로덕션 환경에서야 드러난다. CoreDNS 를 파드 2개의 기본 구성으로 두면 클러스터 전체의 단일 장애점이 된다. CoreDNS 파드는 노드와 가용 영역에 흩어 둔다. 별도 노드 그룹이나 Fargate 로 분리하면 다른 워크로드와 자원을 다투지 않는다. Affinity 와 PriorityClassName 으로 우선순위를 주면 더 안정적이다. CoreDNS 의 캐시와 bufsize 조정은 증상을 잠깐 줄였을 뿐이다. ndots 값은 여러 자료가 1이나 2를 권하지만 각 환경에 맞춰 정해야 한다.

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2. IL-0182 트래픽이 급변할 때 수가 모자란 CoreDNS 가 과부하로 지연과 간헐적 네트워크 끊김을 일으켰고, 나중에는 과하게 늘린 CoreDNS 파드가 Karpenter 의 노드 통합을 막았다

   이언철2024

   증상

   트래픽이 급하게 오르내리는 환경에서 CoreDNS 에 부하가 몰렸다. 네트워크 문제가 생기고 응답 지연이 크게 늘었다.

   지연 시간 증가간헐적 연결 실패오토스케일러 오동작

   촉발

   트래픽이 급변하면서 수가 적은 CoreDNS 파드에 처리할 수 있는 양보다 많은 부하가 몰렸다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   CoreDNSKarpenter수평 파드 오토스케일러파드 스케줄링과 배치

   기여 요인

   자동화 증폭수동 조치 악화

   조치

   • 클러스터 크기에 맞춰 CoreDNS replica 를 늘리도록 CPA 를 설정하고, 인스턴스 타입에 맞게 nodesPerReplica, coresPerReplica, replica 최솟값과 최댓값을 조정했다.
   • CoreDNS 에 anti-affinity 대신 ScheduleAnyway 로 느슨하게 한 topologySpreadConstraints 를 걸어, Karpenter 의 Consolidation 과 Drift 가 CoreDNS 에 막히지 않게 했다.
   • CoreDNS 의 Error Rate, Panics, Request Duration, Request Rate 에 임곗값 알림을 걸었다.
   • NodeLocal DNSCache 를 적용해 노드마다 DNS 캐시를 두고 메인 CoreDNS 의 부하를 낮췄다.

   교훈

   CoreDNS 가 감당할 수 있는 양은 파드에 준 리소스에 따라 다르고, 그에 따라 평균 지연과 초당 질의 수인 QPS 도 달라진다. CoreDNS replica 를 무작정 늘리면 taint 와 topologySpreadConstraints 때문에 파드가 몇몇 노드에 몰려 Karpenter 의 Consolidation 을 막을 수 있다. 노드 하나가 드레인될 때 그 노드의 CoreDNS 가 한꺼번에 많이 종료되면 서비스에 영향이 갈 수 있다. NodeLocal DNSCache 를 쓰면 메인 CoreDNS 로 가는 DNS 질의가 크게 줄고 스파이크를 다루기 쉬워진다. 어느 노드에서 문제가 생겨도 메인 CoreDNS 는 영향을 받지 않는다. 그래서 서비스 전체 장애로 번질 일이 노드 하나의 문제로 그친다. 글쓴이는 CPA 와 NodeLocal DNSCache 를 함께 적용해 CoreDNS 부하 문제를 거의 없앴다고 보았다.

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3. IL-0230 쿠버네티스 업그레이드 도중 메인 운영 클러스터의 서비스 간 통신이 끊겨 모든 고객의 작업이 시작되지 않았다

   CircleCI2023

   증상

   2023-03-14 18:00 UTC 쯤 한 서비스에서 통신 오류가 늘기 시작했다. 곧 모든 고객의 파이프라인이 늦게 시작하다가 끝내 작업이 돌지 않았고, 18:19 UTC 에 상태 페이지에 작업 시작 지연이 올라왔다.

   서비스 중단간헐적 연결 실패DNS 조회 실패

   촉발

   3월 14일 17:40 UTC 쯤 인프라 팀이 전날 되돌렸던 구성 요소들을 다른 방식으로 다시 업그레이드했다. 전날 kube-proxy 를 되돌린 뒤로 iptables 동기화가 조금씩 실패하던 상태에서 업그레이드를 이어 가자 동기화 오류가 한꺼번에 치솟았다.

   원인

   업그레이드로 깨진 호환성

   구성 요소

   kube-proxykubeletCoreDNS클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시

   기여 요인

   부분 배포롤백 무효모니터링 사각지대수동 조치 악화

   감지

   팀은 3월 14일 18:00 UTC 에 한 서비스의 통신 오류가 늘어나는 것을 보고 장애를 알아챘다. 장애 통화에 사람이 더 들어오면서 영향이 여러 서비스로 퍼진 것을 확인했다. 3월 13일 롤백 뒤에 로그에 나온 소수의 Sync 실패 오류는 그때 알아채지 못했다.

   조치

   • 모든 노드를 차례로 재시작해 노드마다 iptables 규칙 집합을 새로 만들었고, 23:00 까지 모든 노드 교체를 마쳤다.
   • contexts 나 machine executor 를 쓰는 작업이 회복되지 않아 별도의 의존성 풀을 재시작했고, 3월 15일 01:15 UTC 에 모든 작업이 정상으로 돌았다.
   • 작업이 다시 돌기 시작하자 쌓인 작업을 처리하려고 용량을 늘렸다.
   • 망가진 큐 몇 개를 고치려고 RabbitMQ 노드를 재시작했다.

   후속 조치

   • 앞으로의 업그레이드에서 이런 위험을 크게 줄이도록 쿠버네티스 업그레이드 절차를 고친다.
   • 이번 장애 때 kube-proxy 가 낸 동기화 오류를 잡는 지표와 알림을 더했다.
   • RabbitMQ 인프라의 복원력을 높일 방법을 검토한다.

   교훈

   이번 장애를 촉발한 원인은 하나가 아니었다. 네트워크는 모든 것의 바탕이어서 쿠버네티스 업그레이드는 본래 위험하다. 여러 사건이 맞물려 터진 이번 경우에는 팀이 세워 둔 위험 완화 방법이 듣지 않았다.

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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.

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