사례5건

5건 중 1~5번째

1. IL-0191 Loki distributor 서비스에 레이블 셀렉터가 하나 더 들어가 롤아웃 중 새 파드 몇 개에만 쓰기 트래픽이 몰렸고, 그 파드들이 OOM으로 죽으면서 로그 쓰기 경로가 약 25분간 멈췄다.

   Grafana Labs2022

   증상

   Grafana Cloud Logs 의 한 환경에서 Grafana Loki 의 쓰기 경로가 내려갔다. 롤아웃 중이던 distributor 파드가 OOM으로 죽었다가 다시 뜨기를 되풀이했다.

   서비스 중단OOMKilled부하 불균형프로브 실패

   촉발

   키-값 저장소에서 내장 memberlist 로 옮기는 마이그레이션의 1단계가 distributor 디플로이먼트와 서비스에 새 레이블을 붙였다. 서비스를 만드는 함수가 이 레이블을 셀렉터로도 복사했기 때문에, 롤아웃이 시작되자 distributor 서비스는 새 레이블을 단 새 파드만 가리켰다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   설정 템플릿서비스 디스커버리컨테이너 메모리 한도

   기여 요인

   기본 설정 방치초기 신호 무시스테이징 불일치

   감지

   처음에는 distributor 가 OOM으로 죽는 장애로 보였다. 첫 단서는 kubectl get pods 와 kube_deployment_status_replicas_updated 지표에서 distributor 의 10%만 재시작됐다는 점이었다. 팀은 PR 마다 Kubernetes 매니페스트 diff 를 만들어 PR 에 올리고 별도 레포에도 저장하는 자동화를 갖고 있었다. 이 diff 에서 distributor 서비스에 셀렉터가 추가되고 서비스가 다시 만들어진 것을 찾았다. 평소 배포에서는 서비스가 다시 만들어지지 않는다.

   조치

   • distributor 디플로이먼트의 레플리카를 늘렸다. 새로 뜬 파드도 새 레이블을 달고 있어서 부하가 더 많은 파드로 나뉘었고, OOM으로 죽는 파드가 줄면서 Kubernetes 가 옛 파드 교체를 이어 갔다.
   • 마이그레이션 단계의 변경을 되돌려 장애를 완전히 끝내고 원인을 조사할 시간을 벌었다.
   • service_ignored_labels:: [$._config.gossip_member_label] 을 설정하고 서비스 생성 함수 k.util.serviceFor 에 넘겨, memberlist 레이블이 서비스 셀렉터로 복사되지 않게 했다.

   후속 조치

   • 디플로이먼트나 스테이트풀셋의 레이블을 서비스 셀렉터로 복사하던 함수가 이번 같은 예외 상황도 처리하도록 고쳤다.

   교훈

   서비스 셀렉터를 디플로이먼트 레이블에서 자동으로 만들면, 롤아웃 중에 새 레이블이 붙는 순간 서비스가 새 파드만 가리킬 수 있다. 다른 환경에서 본 작은 오류를 롤아웃 때 흔한 잡음으로 넘기면 이런 신호를 놓친다. 환경마다 수평 확장과 메모리 한도 설정이 다르면 다른 환경에서 문제없던 변경이 특정 환경에서만 장애를 낸다. 원인을 빨리 찾는 데에는 Loki 와 Kubernetes 지표, PR 마다 남겨 둔 매니페스트 diff 가 도움이 됐다.

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2. 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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3. IL-0033 kube-dns 파드 사이의 트래픽 불균형과 DNS 초당 패킷 한도 때문에 외부 DNS 조회가 많은 여러 서비스의 지연 시간이 20초까지 늘었다

   Airbnb2019

   증상

   한 서비스의 지연 시간 그래프에 5월 10일부터 스파이크가 보이기 시작했다. 처음에는 1초 안팎까지 튀었고, 이어서 5초, 다시 20초로 올라간 뒤 꽤 오랫동안 그 수준에 머물렀다.

   지연 시간 증가간헐적 타임아웃부하 불균형DNS 조회 실패

   촉발

   여러 서비스가 외부 DNS 조회를 많이 보냈고, 그 질의가 모두 kube-dns 를 거쳤다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   kube-dnskube-proxy클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시

   기여 요인

   기본 설정 방치

   감지

   문제는 서비스의 지연 시간 그래프에서 처음 드러났다. 같은 모양이 여러 서비스에서 나타나자 팀은 공통점을 찾았고, kube-dns 파드별 질의량을 비교해 불균형을 찾아냈다.

   교훈

   기본 설정에서 파드는 클러스터 IP 로 DNS 서버를 찾고, dnsPolicy 기본값인 ClusterFirst 때문에 외부 이름 조회도 kube-dns 를 먼저 거친다. 쿠버네티스 DNS 해석이 필요 없는 파드는 dnsPolicy 를 Default 로 두거나, None 으로 두고 세부 값을 직접 정할 수 있다. iptables 는 로드 밸런서가 아니어서 클러스터 IP 뒤의 파드에 부하를 고르게 나누지 못한다. 발표자들은 DNS 정책을 초기부터 자주 확인하고 용도에 맞는 정책을 쓰라고 했다.

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4. IL-0011 HAProxy 인그레스 템플릿이 백엔드 파드를 IP 순으로 정렬해 일부 파드에 요청이 몰리고 인그레스 컨테이너가 OOMKilled 됐다

   Skyscanner2019

   증상

   어느 일요일, 클러스터 사용자 한 명이 지연 시간이 올라갔다며 쿠버네티스 업무 시간 외 지원 담당을 직접 호출했다. 특히 p90 과 최댓값 지연이 높았다.

   지연 시간 증가부하 불균형OOMKilled간헐적 연결 실패

   촉발

   HAProxy 인그레스 컨트롤러를 v0.6 으로 올렸다. v0.5 문서는 sort-backends 플래그의 기본값이 false 이고 백엔드 서버를 기본으로 무작위로 섞는다고 설명했다. 그러나 템플릿이 pod_ip:port 를 키로 하는 맵을 순회할 때 Go 의 text/template 이 키 순서대로 방문해, 파드는 늘 IP 오름차순으로 설정 파일에 들어갔다. 운영 클러스터처럼 변화가 잦은 곳에서는 설정이 자주 다시 쓰였고, HAProxy 가 무중단 리로드를 하지 못해 재시작하는 일이 잦았다. 그때마다 모든 HAProxy 인스턴스가 같은 목록의 처음부터 라운드 로빈을 시작했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   인그레스 컨트롤러HAProxy설정 템플릿

   기여 요인

   스테이징 불일치미검증 가정초기 신호 무시

   감지

   클러스터 사용자가 p90 과 최댓값 지연이 오른 것을 보고 업무 시간 외 쿠버네티스 지원 담당을 직접 호출했다. 그 전에도 한 사용자가 파드 사이 요청 분포가 고르지 않다고 알렸지만 팀은 우선순위를 낮게 두었다.

   조치

   • 내부 배포 도구 Slingshot 의 설정을 바꿔, 영향받은 서비스의 매니페스트가 파드 IP 대신 Service VIP 를 쓰게 했다.
   • 컨트롤러가 맵에 넣은 순서를 슬라이스에 보관하고 템플릿이 그 슬라이스를 순회하도록 컨트롤러 코드와 설정 템플릿을 패치했다.
   • 패치를 샌드박스 클러스터에서 테스트한 뒤 운영 클러스터에 배포했다.

   후속 조치

   • 컨트롤러 패치를 운영에서 돌리고, 백엔드 주소는 다시 파드 IP 를 기본으로 쓴다.
   • 업스트림 프로젝트에 GitHub 이슈와 PR 을 올려 문제를 알렸다.
   • 클러스터 컴포넌트를 바꿀 때는 구체적인 동작과 조건을 염두에 두고 테스트한다.

   교훈

   클러스터 컴포넌트를 바꿀 때는 특정 동작과 조건을 염두에 두고 테스트해야 한다. 팀은 백엔드 목록이 정렬되면 hot-podding 이 생긴다는 것을 이미 알았지만, 새 플래그가 기대대로 동작하는지 충분히 테스트하지 않았다. 같은 키워드라도 언어의 한 곳에서 동작하는 방식이 다른 곳에서도 같으리라고 기대하면 안 된다. Go 의 range 와 text/template 의 range 는 맵을 순회하는 순서가 달랐다. 쿠버네티스 클러스터의 작은 컴포넌트 하나만 바꿔도 클러스터 사용자와 고객에게 큰 피해를 줄 수 있다.

   사례 보기
5. IL-0073 Kafka 연결이 끊기자 로깅 사이드카가 Docker 데몬에 부하를 주어 노드가 줄줄이 비정상이 되었고, 재스케줄링으로 생긴 노드 약 41,000개가 Consul gossip 메시를 오염시켜 Vault 와 배포 엔진까지 멈췄다

   Target2019sev1

   증상

   어느 저녁 데이터센터 OpenStack 의 네트워크 하위 시스템을 업그레이드한 뒤 Kafka 연결이 몇 시간 동안 간헐적으로 끊겼다. 개발 환경 워크로드 약 2,000개를 올린 큰 쿠버네티스 클러스터에서 노드들이 쿠버네티스에 비정상이라고 보고하기 시작했다.

   노드 NotReady부하 불균형지연 시간 증가자격 증명 획득 실패

   촉발

   OpenStack 의 네트워크 하위 시스템을 업그레이드하다가 예상과 달리 네트워크가 몇 시간 동안 끊겼고, Kafka 에는 간헐적으로만 닿았다. 그러자 모든 워크로드에 딸린 로깅 사이드카가 한꺼번에 깨어나 노드의 Docker 데몬에 높은 부하를 주었다.

   원인

   의존성 장애

   구성 요소

   컨테이너 런타임서비스 디스커버리텔레메트리 에이전트파드용 자격 증명 중개자

   기여 요인

   과도한 영향 범위자동화 증폭단일 장애점미패치 알려진 버그

   조치

   • Consul 의 gossip 암호화를 켜서 오염된 gossip 메시에서 오는 메시지를 바로 거부하게 했고, 이것으로 Consul 과 Vault 를 되살렸다.
   • 배포 엔진을 안정시킨 뒤 암호화 설정을 반영하려고 개발 환경 전체를 다시 배포했고, 암호화가 설정되지 않은 인스턴스는 종료했다.
   • 큰 클러스터를 다루는 수정이 들어간 Consul 1.2.3 으로 제자리 업그레이드했고, UI 버그 때문에 최종적으로 1.3.0 으로 올렸다. 운영 환경의 오염된 gossip 메시도 이 업그레이드로 빠르게 정리됐다.

   후속 조치

   • 노드의 워크로드가 함께 쓰는 Docker 데몬은 깨지기 쉬운 장애 지점이므로, 데몬 하나의 장애가 미치는 범위를 줄이는 데 더 힘쓴다. 작은 클러스터를 여러 개 두는 방침과 같은 방향이다.

   교훈

   글쓴이는 작은 클러스터를 여러 개 두라는 자신의 원칙이 옳았다고 확인했다. 더 작은 개발 클러스터와 운영 클러스터의 워크로드는 큰 클러스터처럼 영향을 받지 않았고, 개발과 운영이 한 클러스터에 있었다면 훨씬 큰 일이 났을 것이다. 노드의 워크로드가 함께 쓰는 Docker 데몬은 깨지기 쉬운 장애 지점이다. 워크로드마다 자기 로깅 사이드카와 메트릭 사이드카를 두는 방식이 옳다고도 확신하게 됐다. 이것들이 클러스터 공용 자원이었다면 문제가 거의 틀림없이 더 커졌고 고치기도 훨씬 어려웠을 것이다.

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원인별4