사례3건

3건 중 1~3번째

1. IL-0240 인증 데이터베이스가 과부하에 걸려 Cloudflare API 와 대시보드가 6시간 33분 동안 실패하고 느려졌다

   Cloudflare2020

   증상

   14:43 UTC 에 네트워크 스위치 하나가 ping 에 응답하지 않는다는 알림이 울리기 시작했다. 장애 동안 API 쿼리 성공률이 한때 75%까지 떨어졌고, 대시보드는 평소보다 최대 80배 느려졌다.

   오류율 상승지연 시간 증가데이터베이스 과부하쓰기 거부패킷 손실

   촉발

   14:43 UTC 에 제어 플레인 데이터 센터의 네트워크 스위치 하나가 일부만 동작하는 상태에 빠졌다. LACP 와 BGP 는 계속 돌았지만 받은 패킷 일부를 전달하지 못했고, 스위치는 6분 뒤 스스로 회복했다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   NIC·케이블·스위치 포트 링크코디네이션 키-값 저장소데이터베이스 장애 조치 관리자데이터베이스데이터베이스 복제

   기여 요인

   자동화 증폭여유 용량 부재수동 조치 악화

   감지

   14:43 UTC 에 스위치가 ping 에 응답하지 않는다는 알림이 울리기 시작했다. 그 뒤 엔지니어들이 주 인증 데이터베이스가 과부하에 걸린 것을 확인했다.

   조치

   • SSL 인증서를 엣지로 보내는 속도와 메일 발송 같은 기능을 줄여 주 인증 데이터베이스가 늘어난 부하를 감당할 여유를 만들었다.
   • 읽기 복제본으로 처리할 수 있는 API 트래픽을 손으로 보조 데이터 센터로 돌렸다. API 가용성이 크게 나아졌다.
   • 대시보드 사용자의 불편이 커지자 인증 호출을 모두 주 데이터 센터로 되돌렸고, 성능이 떨어진 상태에서도 최대한 버티도록 주 데이터베이스를 계속 손봤다.
   • 21:20 UTC 에 첫 데이터베이스 복제본이 다시 만들어지자마자 자동으로 서비스에 투입됐고, 성능이 정상으로 돌아왔다.
   • 줄였던 서비스를 모두 다시 올려 밀린 비동기 처리가 따라잡게 했고, 한동안 지켜본 뒤 장애 종료를 선언했다.

   후속 조치

   • 새 primary 를 승격하면 데이터베이스 복제본을 모두 다시 만들어야 하는 클러스터 관리 시스템의 제약을 고친다. Cloudflare 는 글을 쓸 무렵 이 결함을 이미 고쳤다고 밝혔다.
   • 트래픽을 다른 데이터 센터로 돌려야 할 때 유연하게 대응하지 못하는 사용자 세션 시스템을 다시 설계한다.
   • 자동 복구 조치의 설정 값을 다시 검토한다. 적어도 데이터베이스 하나에서는 복제본을 primary 로 승격하는 절차를 그렇게 빨리 시작하지 않도록 장애 직후 설정을 바꿨다.
   • 이 장애에 얽힌 시스템마다 자기가 의존하는 시스템의 고장을 더 잘 견디도록 계속 조정한다.

   교훈

   모든 시스템에 이중화가 있었지만, 고장 난 시스템들은 완전히 멈추지 않고 성능이 떨어진 채로 동작했다. 그래서 뒤이어 일어난 일들을 미리 모델링하고 예상하기가 훨씬 어려웠다. 1분 만에 복제본을 승격하는 자동 조치는 Cloudflare 가 자랑하던 기능이었지만, 적어도 데이터베이스 하나에서는 그 조치가 원래 문제보다 더 큰 피해를 낼 수 있었다. 대부분의 범용 클러스터 관리 시스템은 비잔틴 장애를 견디는 프로토콜을 쓰지 않고 RAFT 처럼 단순한 프로토콜을 쓴다. 드문 장애 유형에 약하다고 알려진 단순한 프로토콜이 구현과 디버깅이 어려운 복잡한 프로토콜보다 안전한 경우가 많다고 Cloudflare 는 보았다.

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2. IL-0323 s3 주 데이터베이스 마스터 db1075 가 완전히 멈춰 s3 위키 전체가 읽기 전용이 됐다

   Wikimedia Foundation2019

   증상

   s3 의 주 데이터베이스 마스터 db1075 가 응답하지 않아 s3 의 모든 위키가 쓰기를 받지 못하고 읽기 전용이 됐다. 레플리카는 모두 살아 있어 읽기는 정상이었다. Icinga 가 IRC 에 HOST DOWN 을 알렸고 사용자들이 #wikimedia-operations 에 문제를 알렸다.

   쓰기 거부복제 지연지연 시간 증가

   촉발

   db1075 의 RAID 백업 배터리인 BBU 가 고장 나면서 호스트가 완전히 멈췄다.

   원인

   하드웨어 고장

   구성 요소

   데이터베이스데이터베이스 복제

   기여 요인

   온콜 호출 미전달수동 조치 악화

   감지

   db1075 의 HOST DOWN 이 보고되면서 문제가 분명해졌다. 하지만 HOST DOWN 알림은 IRC 로만 가고 호출을 보내지 않았다. 알림은 IRC 와 호출로 보내졌고, 첫 SMS 호출은 18:56 UTC 에 나갔다. 사용자들도 #wikimedia-operations 에 문제를 알렸고, 자원봉사자와 직원은 알림보다 먼저 장애를 알아챘다.

   조치

   • BBU 문제이고 호스트가 응답하지 않는 것을 확인한 뒤 19:02 UTC 에 idrac 으로 호스트를 재부팅했다.
   • MySQL 이 19:03 에 InnoDB 복구를 시작해 19:06 에 마쳤다.
   • 19:07 에 db1075 의 read_only=ON 을 직접 풀었다.
   • 19:16 에 puppet 을 다시 직접 돌려 성공했고, pt-heartbeat 가 시작되면서 장애가 끝났다.

   후속 조치

   • 마스터를 쓸 수 없을 때 레플리카를 옮기는 스크립트를 만들거나 고친다. 이번에는 필요하지 않았지만 앞으로의 장애에서는 필요할 수 있다.
   • MediaWiki 의 heartbeat 방식을 고친다. pt-heartbeat 가 슈퍼유저를 쓰지 않게 하고, 단일 장애점을 없애고, puppet 없이 실제 마스터로 자동 전환되게 한다.
   • 이미 BBU 문제를 겪은 같은 배치의 호스트들을 어떻게 할지 정한다.
   • db1075 에 쓸 새 BBU 를 산다.
   • db1075 를 마스터에서 뺀다.
   • 읽기 전용이거나 마스터를 쓸 수 없는 동안 MediaWiki 가 쏟아내는 스팸을 해결한다.
   • 주 데이터베이스 마스터가 HOST DOWN 일 때 호출이 가게 한다.
   • Netbox 에서 하드웨어 오류를 더 잘 추적한다.

   교훈

   BBU 고장이 호스트 전체를 멈추게 해서는 안 됐지만 HP 호스트에서는 전에도 그런 일이 있었다. puppet 으로 띄우는 pt-heartbeat 와 아직 다 뜨지 않은 MySQL 사이의 경합으로 수동 puppet 실행이 실패했는데 아무도 알아채지 못했다. 그 때문에 모든 것이 올라온 뒤에도 복제 지연이 보고돼 장애가 8분 더 길어졌다. 알림은 잘 동작했고 idrac 으로 재부팅한 것도 통했다. 호스트가 깨끗하게 돌아오지 않았다면 새 레플리카를 마스터로 올리는 장애 조치를 손으로 해야 했다.

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3. IL-0215 Twilio 결제 시스템의 Redis 가 잔액 데이터를 잃고 읽기 전용이 되어 자동 충전 고객의 신용카드가 반복 결제됐다

   Twilio2013

   증상

   2013년 7월 18일 2:42 AM PDT 에 모니터링 시스템이 결제용 Redis 클러스터의 장애를 당번 엔지니어에게 알렸다. redis-master 호스트의 부하가 극도로 높았고, redis-master 에 기대는 서비스들이 실패하고 있었다.

   데이터베이스 과부하데이터 유실쓰기 거부

   촉발

   7월 18일 1:35 AM PDT 에 네트워크 연결이 끊겨 결제용 redis-slave 전부가 동시에 redis-master 와 끊겼고, 다시 붙으면서 한꺼번에 전체 동기화를 요청했다. 부하가 높아진 redis-master 를 당번 엔지니어가 재시작했다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   인메모리 캐시데이터베이스 복제

   기여 요인

   재시도 폭주수동 조치 악화안전하지 않은 실패 동작

   감지

   2:42 AM PDT 에 모니터링 시스템이 Redis 클러스터 장애를 당번 엔지니어링 팀에 알렸다. 잘못된 결제는 3:28 AM PDT 에 결제 시스템 모니터링이 이상 동작을 보고해 알았고, 12:36 PM PDT 에는 모니터링이 같은 이상의 재발을 찾았다.

   조치

   • 2:42 AM PDT 에 당번 엔지니어가 높은 부하를 해결하려고 redis-master 를 재시작했다.
   • 4:10 AM PDT 에 신용카드 결제가 더 일어나지 않게 결제 시스템을 내렸다.
   • 6:24 AM PDT 에 정지된 계정을 모두 되살렸고, 결제 시스템은 원인을 조사하는 동안 꺼 둔 채로 뒀다.
   • 별도 관계형 데이터 저장소에 따로 적어 둔 잔액 기록으로 redis-master 에서 잃은 계정 잔액을 복원했다.
   • 12:36 PM PDT 에 같은 이상이 다시 나타나자 결제 시스템을 다시 내리고 정지된 계정을 바로 되살렸다.
   • 2:57 PM PDT 부터 잘못된 신용카드 결제를 환불해 7월 19일 3:00 PM PDT 에 모두 마쳤다.
   • 7월 19일 3:30 PM PDT 에 영향받은 모든 계정에 최근 30일 Twilio 사용액의 10% 를 크레딧으로 줬다.
   • 장애를 일으킨 원래 Redis 클러스터를 교체했고, redis-master 의 잘못된 설정을 찾아 고쳤다.
   • 7월 19일 7:10 PM PDT 부터 고객 계정 묶음마다 결제 시스템을 차례로 켰다.

   후속 조치

   • redis-master 의 Redis 재시작을 막고, 앞으로 redis-master 복구는 slave 를 승격해 처리한다.
   • 결제 잔액이 없거나 쓸 수 없으면 계정을 정지하거나 신용카드를 결제하지 않도록 안전장치를 넣는다.
   • 결제 시스템이 잔액을 따로 적어 두는 데이터베이스와 실시간으로 대조하게 바꾼다.

   교훈

   Twilio 는 현재 잔액 데이터와 잔액을 갱신하는 능력을 동시에 잃자 자동 충전 시스템이 위험한 방향으로 실패했다고 봤다. 잔액이 없거나 쓸 수 없을 때 자동 충전 시스템은 계정을 정지하지 않고 카드를 결제하지 않는 쪽으로 멈춰야 했다.

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원인별3