사례3건

3건 중 1~3번째

1. IL-0185 Kubespray 로 만든 클러스터의 첫 번째 control plane 노드 디스크가 I/O 오류로 읽기 전용이 되면서 노드가 죽었다

   Hans H. Kim2023

   증상

   Kubernetes 클러스터의 master 노드에서 디스크 장애가 났다. 커널 로그에 "[HAWKEYE] kernel:: [22329228.540857] blk_update_request: I/O error, dev sda, sector 795030104 op 0x0:(READ) flags 0x0 phys_seg 1 prio class 0, at" 오류가 찍혔다.

   노드 NotReady

   촉발

   하드웨어 장애로 master 1번 노드의 sda 디스크에 I/O 오류가 나고 읽기 전용 상태가 됐다.

   원인

   하드웨어 고장

   구성 요소

   Kubesprayetcd노드 루트 디스크컨피그맵과 시크릿

   기여 요인

   단일 장애점

   감지

   커널 로그에 sda 디스크의 blk_update_request I/O 오류가 찍히면서 디스크 장애를 알았다.

   조치

   • Kubespray inventory 의 kube_control_plane 순서를 바꿔 node-2 가 첫 번째 control plane 노드가 되게 했다.
   • 하드웨어 장애가 난 1번 장비를 클러스터에서 제거했다.
   • kubectl edit cm -n kube-public cluster-info 로 cluster-info ConfigMap 의 옛 control plane IP 를 살아 있는 장비의 IP 로 바꾸고 certificate-authority-data 값도 바꿨다.
   • 새 노드에 kubelet 을 비롯한 컴포넌트를 설치하고 kubeadm join --control-plane --skip-phases control-plane-join/etcd 로 control plane 노드를 추가했다.
   • etcd 노드를 따로 추가했다.

   교훈

   Kubespray 는 첫 번째 control plane 노드에 특별한 권한을 주기 때문에, master 세 대로 HA 를 구성해도 1번 노드의 장애 복구는 매우 까다롭다. 복구하려면 inventory 순서를 바꿔 1번 역할부터 다른 노드로 넘겨야 한다. control plane 노드가 죽으면 etcd 쿼럼이 위험해지므로 다른 노드가 더 망가지기 전에 etcd 를 되살려야 한다.

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2. IL-0193 GCP SSD 영구 디스크 장애로 Cassandra 파드가 볼륨을 붙이지 못했고, OrderedReady 정책 때문에 나머지 파드도 다시 뜨지 못한 데다 Metrictank 가 바뀐 Cassandra IP 로 다시 연결하지 못해, Grafana Cloud Graphite 쿼리 일부가 최대 23시간 실패했다.

   Grafana Labs2019

   증상

   Metrictank 인스턴스 일부가 쓰기 큐를 비우지 못한다는 알림이 왔다. Metrictank 가 Cassandra 에 쓰지 못하고 있다는 뜻이었다.

   오류율 상승노드 NotReady파드 Pending서비스 중단

   촉발

   GCP SSD 영구 디스크의 성능이 크게 떨어져 많은 I/O 가 오랫동안 실패했고, 그 때문에 노드가 자동으로 재부팅됐다.

   원인

   클라우드 제공자 장애

   구성 요소

   영구 볼륨과 스테이트풀셋애플리케이션 데이터베이스노드 루트 디스크

   기여 요인

   장애 중첩미패치 알려진 버그미검증 가정

   감지

   팀은 Metrictank 쓰기 인스턴스가 쓰기 큐를 비우지 못한다는 알림을 받고 장애를 알았다. Metrictank 가 대부분의 쿼리를 메모리에서 계속 처리해서 오류율은 아주 천천히 올라갔기 때문에, 이 알림이 없었다면 발견이 훨씬 늦었을 것이다.

   조치

   • 새 노드라면 디스크를 붙일 수 있을 것이라 보고 클러스터의 컴퓨트 노드를 늘렸지만 효과가 없었다.
   • GCP 장애가 풀린 뒤 Cassandra StatefulSet 을 지우고 Pod Management Policy 를 바꿔 다시 만들었다. 파드 하나를 빼고 모두 떠서 Cassandra 클러스터가 정상으로 돌아왔다.
   • 긴 장애 동안 데이터를 잃지 않도록 Kafka 토픽 보존 기간을 늘렸다.
   • Metrictank 재시작이 CPU 부족으로 느려지지 않도록 클러스터에 노드를 임시로 더 붙였다.
   • 모든 Metrictank 인스턴스를 재시작해 새 Cassandra IP 로 연결되게 했다. 재시작은 20시간 넘게 걸렸다.

   후속 조치

   • 모든 Cassandra IP 가 바뀌면 Metrictank 가 다시 연결하지 못하는 버그를 고쳤다. 연결이 죽은 것을 감지하면 gocql 연결을 새로 만든다.
   • 쓰기 큐가 가득 찬 상태에서 새 데이터가 들어오면 생기던 교착을 고쳤다. 내부 자료 구조 하나를 잠금으로 보호하는 대신 atomic 연산으로 갱신한다.

   교훈

   받은 데이터를 처리하기 전에 쓰기 선행 로그인 Kafka 에 먼저 저장해 둔 덕분에, Cassandra 를 되살린 뒤 그동안 받은 데이터를 모두 처리해 저장할 수 있었다. Kafka 가 SSD 가 아닌 디스크를 쓴 것은 운이 좋았다. 그렇지 않았다면 Kafka 도 Cassandra 와 같은 장애를 겪었을 수 있다. 23시간 동안 파라과이, 알바니아, 호주에 있는 세 사람이 시간대를 나눠 대응했다. 두 버그를 고친 지금은 같은 상황이 와도 복구가 23시간이 아니라 3시간 안에 끝날 것으로 본다. 오래 미룬 문제도 새로 보면 생각보다 간단히 풀릴 수 있다. 장애가 주말에 나서 고객 부하가 대부분 캐시 데이터를 읽는 알림 쿼리뿐이었던 것도 운이 좋았다.

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3. IL-0040 비운영 쿠버네티스 클러스터에 Helm 차트를 한꺼번에 설치하자 작은 gp2 루트 볼륨의 IOPS 가 바닥나, 워커 노드 세 대에서 kubelet 이나 Docker 가 내려가 세 대 모두 NotReady 가 됐다

   Saltside2017

   증상

   SRE 팀장이 애플리케이션 Helm 차트를 고친 뒤 자기 머신에서 CI 과정을 돌렸다. watch kubectl get pods 로 지켜보니 파드가 모두 Running 이 되었는데, 그중 일부가 다시 Pending 으로 바뀌었다. 그는 저절로 풀릴 일시적인 문제라고 보고 회의에 들어갔다.

   파드 Pending이미지 풀 실패노드 NotReady서비스 중단

   촉발

   CI 과정을 로컬에서 돌려 시장 네 곳의 Helm 차트를 비운영 클러스터에 한꺼번에 설치했다. 그 결과 t2.medium 워커 노드 세 대가 여러 컨테이너의 이미지를 동시에 받고 컨테이너를 동시에 만들었다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   노드 루트 디스크kubelet컨테이너 런타임Helm

   기여 요인

   기본 설정 방치모니터링 사각지대초기 신호 무시단일 장애점

   감지

   담당자가 CI 과정을 돌리며 watch kubectl get pods 로 지켜보다가 Running 이던 파드가 Pending 으로 바뀌는 것을 보았다. 두 시간 뒤 Unknown 상태의 파드를 보고서야 내부에서 무언가 확실히 잘못됐다고 판단했다. 워커 노드 세 대가 모두 NotReady 였지만 어떤 모니터링도 이를 잡지 못했다.

   조치

   • 워커 노드 세 대를 종료하고 오토스케일링 그룹이 새 인스턴스를 띄우게 했고, 약 10분 뒤 클러스터가 정상으로 돌아왔다.

   후속 조치

   • 비운영 AWS 계정과 DataDog 의 연동 문제를 고쳐 지표가 들어오게 하고, 그 지표를 보며 설치 과정을 다시 돌렸다.
   • 워커 노드의 루트 EBS 볼륨을 20GB 에서 120GB 로 늘렸다.
   • ruby:2.4, alpine:3.2 같은 공통 베이스 이미지 안에서 sleep 루프만 도는 DaemonSet 을 배포해 노드에 이미지를 미리 받아 두었다. kops 가 사용자 훅을 지원할 때까지 쓰는 임시 방편이다.
   • 쿠버네티스의 계층마다 할당 한도를 다르게 설정한다.
   • tiller 가 크래시 루프에 빠지면 차트 설치와 업그레이드로 수정을 배포할 수 없으므로 tiller 고가용성을 Helm 팀과 논의한다.
   • 새로 만드는 파드 수를 조절할 방법을 찾는다.

   교훈

   평소 하던 애플리케이션 배포만으로도 클러스터가 무너질 수 있었다. 워커 노드를 종료하는 방법은 효과가 있었지만 파드를 다른 노드로 옮기지 않으므로 운영 환경에서는 고객이 서비스를 못 쓰게 된다. 그래서 이런 장애의 표준 절차가 될 수 없다. 노드 상태, 파드 단계, 노드 리소스 지표가 없으면 이런 장애를 알아채지 못한다. kops 의 기본 20GB gp2 루트 볼륨은 IOPS 와 디스크 공간이 모두 모자랐다. 새로 만드는 파드 수를 조절할 수단이 있으면 문제를 풀지는 못해도 위험을 줄일 수 있고, 무언가 잘못됐을 때 제 손으로 클러스터를 마비시키는 일을 막을 수 있다.

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원인별3