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사례13건

13건 중 1~5번째

  1. 증상

    22:47 UTC 부터 Buildkite 웹 화면, REST API, Agent API, 작업 큐, 알림이 한꺼번에 장애를 겪었다. 모든 고객이 웹 화면이나 REST API 로 새 빌드를 만들 수 없었고, 작업 배정이 늦어졌다.

    촉발

    22:44 UTC 에 애플리케이션을 배포하면서 파드가 한꺼번에 늘어 이미 떠 있던 노드의 여유 용량이 바닥났다. 같은 시각 알림 워커를 비롯한 백그라운드 워커들도 확장하려 했고, 노드 공급이 늦어지자 확장 지표가 그대로인 채 파드를 계속 더 요청했다. 이 워커들의 최대 레플리카 수는 평소보다 높게 잡혀 있었다.

    원인
    구성 요소
    기여 요인
    감지

    장애는 22:47 UTC 에 시작됐고, Buildkite 는 22:55 UTC 에 문제를 조사 중이라고 상태 페이지에 처음 알렸다. 23:05 UTC 에는 사이트 전체 장애를 조사 중이라고 올렸다. CoreDNS 쿼리 처리 시간은 클러스터가 커지면서 늘고 있었지만, 핵심 모니터링 쿼리의 결함과 쿼리량 모니터링 부족 때문에 장애 전에는 이를 알아채지 못했다.

    조치
    • 추가 애플리케이션 배포를 멈췄다.
    • CoreDNS 파드를 3개에서 12개로 늘렸다.
    • CoreDNS 파드마다 메모리 한도를 512 MiB 에서 2 GiB 로 올렸다.
    • CoreDNS 를 돌리는 시스템 노드 풀을 늘렸다.
    후속 조치
    • CoreDNS 파드를 3개에서 12개로 늘리고, 파드당 메모리 한도를 512 MiB 에서 2 GiB 로 올리고, 이 파드들을 돌릴 시스템 노드 풀을 넓혔다.
    • EKS 관리형 CoreDNS 오토스케일링을 켠다. 검증한 최소 레플리카 수를 정하고, 레플리카를 여러 노드와 가용 영역에 나눠 둘 만큼 용량을 확보한다.
    • CoreDNS 쿼리 처리 시간, 쿼리량, 고루틴 증가, 메모리 압박, OOM 재시작, 사용 가능한 레플리카 수에 직접 알림을 건다. 장기 추세도 용량 계획에 넣어 지켜본다.
    • 클러스터에 꼭 필요한 다른 서비스도 살핀다. 검증된 용량, 직접 알림, 장애 도메인 분산이 없는 서비스, 그리고 안전한 오토스케일링도 문서로 정한 고정 여유분도 없는 서비스를 찾아 고친다.
    교훈

    크기를 고정해 둔 CoreDNS 는 클러스터가 커지고 변경 속도가 빨라지면 한순간에 무너질 수 있다. 나중에 낮출 생각으로 높게 잡아 둔 워커의 최대 레플리카 수는 노드 공급이 늦어질 때 오토스케일링 폭주를 막지 못했다. 모니터링 쿼리에 결함이 있고 쿼리량을 제대로 감시하지 않아 장기 추세가 보이지 않았다. 클러스터 핵심 서비스는 급격한 저하와 여유분 감소를 둘 다 직접 감시해야 한다.

  2. 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.

    촉발

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

    원인
    구성 요소
    기여 요인
    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.

  3. 증상

    kube-prometheus-stack 헬름 차트를 업그레이드하는 중에 여러 파드가 Ready 가 되지 않았다. 그중 prometheus-prometheus-operator-prometheus-0 파드는 3/4 Running 상태였고 최근에 OOMKilled 로 종료된 기록이 있었다.

    촉발

    kube-prometheus-stack 헬름 차트를 업그레이드하던 중 Prometheus 가 시작하면서 WAL 을 재생했고, 이 과정에서 메모리 사용량이 메모리 제한을 넘었다.

    원인
    구성 요소
    기여 요인
    감지

    팀은 kube-prometheus-stack 헬름 차트를 업그레이드하던 중 Prometheus 파드를 포함한 여러 파드가 Ready 가 되지 않는 것을 보았다. kubectl describe pod 와 Prometheus 로그로 OOMKilled 를 확인했다.

    조치
    • Prometheus 파드에 kubectl exec 로 들어가 promtool tsdb analyze . 를 실행해 haproxy_server_http_responses_total 처럼 카디널리티가 높은 지표를 찾았다.
    후속 조치
    • WAL 재생 중 메모리 오버헤드가 10% 에서 15% 정도의 허용 범위 안에 있는지 확인하고, Prometheus 를 메모리 제한에 가깝게 운영하지 않는다.
    • Prometheus 의 저장, 스크레이프, remote write 설정을 정기적으로 최적화하고, 최적화가 들어간 새 릴리스로 업그레이드한다.
    • OOM 크래시 루프에서 자동으로 복구하는 장치를 만든다. 예를 들어 OOM 이벤트가 나면 WAL 을 자동으로 지운다.
    • 메모리 사용량이 일정 기준을 넘으면 스크레이프를 멈추는 강제 스크레이프 제한을 둔다.
    교훈

    Prometheus 를 메모리 제한에 가깝게 운영하면 WAL 재생 중의 작은 오버헤드로도 OOM 이 난다. 가비지 컬렉션은 들쭉날쭉하고 카디널리티나 쿼리는 갑자기 늘 수 있으므로 메모리에 여유를 둔다. Prometheus 메모리 문제의 상당 부분은 카디널리티에서 온다. Prometheus 가 떠 있지 않을 때는 promtool tsdb analyze 로 카디널리티가 높은 지표를 찾는다. 메모리 제한만 올려서는 답이 되지 않았다. 메모리가 치솟는 것은 재생 단계뿐이었기 때문이다.

  4. 증상

    2024-03-13 10:01 UTC 에 쿠버네티스 노드 하나가 NotReady 상태가 됐다. 그때 노드에 잡힌 requests 는 CPU 78%, 메모리 82% 였다. 10:03 에 Slack 으로 알림이 왔고, 10:05 에 알림을 보고 조사를 시작했다.

    촉발

    Hangfire 로 작업을 실행하는 개발 컨테이너가 Grafana Agent 가 메모리를 많이 쓰고 있던 노드에 배치됐고, 작업이 OOM 으로 실패하며 CrashLoopBackOff 를 반복했다.

    원인
    구성 요소
    기여 요인
    감지

    10:03 UTC 에 Slack 으로 알림이 왔고, 10:05 에 알림을 확인하고 조사를 시작했다. 두 번째 노드는 15:03 에 Slack 알림이 왔고 15:09 에 확인했다. 탐지까지 걸린 시간은 4분이었다.

    조치
    • 10:22 에 EC2 인스턴스를 비정상으로 표시해 새 노드를 띄웠다.
    • 10:30 에 NotReady 노드를 cordon 하고 강제로 drain 했고, 10:36 에 그 EC2 인스턴스를 종료했다.
    • 13:02 에 네임스페이스에서 LimitRange 를 지우고 Grafana Agent 파드를 재시작했다.
    • 14시대에 문제의 개발 컨테이너를 0개로 줄였고, 몇 분 뒤 EC2 네트워크 트래픽이 정상으로 돌아왔다.
    • 두 번째 NotReady 뒤 15:15 에 개발 컨테이너를 다시 0개로 줄였고, 15:18 에 새 노드가 추가됐다.
    • 15:19 에 개발 컨테이너를 맡은 팀에 메일을 보냈고, 15:52 에 그 팀이 문제를 확인하고 수정 중이라고 답했다.
    후속 조치
    • grafana-agent 를 모니터링 노드 그룹으로 옮긴다.
    • 클러스터 전체 대역폭이 정해 둔 기준에 닿으면 알림을 보낸다.
    • grafana-agent Helm 차트에 메모리 한도를 걸 수 있는지 조사한다.
    • grafana-agent 의 메모리 사용량을 조사한다.
    • grafana-agent 에 PVC 를 써야 하는지 Grafana 지원팀에 묻는다.
    • 보존 기간을 제한한 채 노드 로그를 Loki 로 보내는 방안을 검토한다.
    • 쿠버네티스 노드 문제를 조사할 때 확인할 자주 쓰는 지표와 로그 쿼리를 위키 페이지로 만든다.
    교훈

    포스트모템에서 나온 후속 조치를 끝까지 챙겨야 한다. CloudWatch 에서 어떤 지표가 쓸모 있는지가 팀에 제대로 공유되지 않아 진단과 조사가 어려웠다.

  5. 증상

    2024년 2월 13일 01:04 CET 에 FR-PAR 리전의 Kubernetes API 에서 RAM 과 CPU 사용량이 치솟아 OOM 이 났다. 노드들이 컨트롤 플레인에 인증하지 못해 일부가 "Not Ready" 상태가 됐다.

    촉발

    2월 12일 새 쿠버네티스 릴리스가 모든 사용자에게 나온 뒤, 12일에서 13일로 넘어가는 밤에 많은 클러스터가 동시에 자동 업그레이드를 시작했다.

    원인
    구성 요소
    기여 요인
    감지

    타임라인의 첫 기록은 01:04 CET 다. 이때 Kubernetes API 의 RAM 과 CPU 사용량이 치솟아 OOM 이 났고, 노드들이 컨트롤 플레인에 인증하지 못해 일부가 "Not Ready" 가 됐다. 기록된 첫 조치는 42분 뒤인 01:46 에 API 자원을 늘린 일이었다.

    조치
    • Kubernetes API 에 배정한 자원을 01:46 과 02:20 두 차례 늘렸다.
    • 02:30 에 API 트래픽을 제한해 들어오는 트래픽을 고르게 만들고 혼잡을 줄였다.
    • 03:20 부터 트래픽 제한을 50-100 개 배치로 나눠 차례로 풀어 노드들이 다시 인증하고 "Ready" 가 되게 했다.
    • 03:40 에 API 혼잡 중에 만들어진 고장 노드를 교체하는 스크립트를 돌렸다.
    • 15:45 부터 노드 인증이 한꺼번에 몰리지 않게 일부 클러스터부터 예전 인증 방식으로 차례로 롤백했고, 2월 19일 모든 클러스터에서 롤백을 마쳤다.
    • 노드 인증이 동시에 몰릴 수 있는 클러스터 업그레이드와 설정 갱신 기능을 2월 20일 10:30 까지 껐다.
    후속 조치
    • Kubernetes API 자원 배정을 늘렸다.
    • 예전 인증 방식으로 롤백했다.
    • 노드에 로컬 인증 캐시를 둔다.
    • 부하가 치솟을 때 더 잘 버티도록 자원 배정 전략을 다시 짠다.
    • 쿠버네티스에 새 요청 큐잉 방식을 넣는다.
    • 높은 부하나 장애가 다른 구성 요소로 번지지 않게 구성 요소를 서로 분리한다.
    • 몇몇 지표를 꼼꼼히 지켜봐 이상 패턴을 더 일찍 찾는다.
    • 이 기간에 노드를 배포했지만 제대로 쓰지 못한 고객에게 환불한다.
    교훈

    고객의 클러스터와 노드가 빠르게 늘면서 기존 트래픽 제어로는 혼잡을 막기 어려워졌다. 많은 클러스터의 자동 업그레이드가 한 번에 시작되면 Kubernetes API 에 부하가 몰리고, 계속 실패하고 재시도하는 노드 인증 방식이 혼잡을 더 키운다. 1월 24일 장애 뒤 넣은 단기 완화 조치로는 재발을 막지 못했다.

내 클러스터에도 있는지 확인하기

이 13건에서 가장 많이 나오는 구성 요소: 컨테이너 메모리 한도, CoreDNS. kubegap 은 Claude Code 나 Codex 에서 쿠버네티스 클러스터를 읽기만 하며 이런 틈을 점검합니다. 점검 항목의 근거는 이 라이브러리와 같은 공개 보고서입니다.

원인별1

용량 한계13건

  1. IL-0102 배포와 워커 오토스케일링 폭주가 겹치자 크기를 고정해 둔 CoreDNS 가 메모리 한도를 넘겨 재시작된 뒤 회복하지 못했고, Buildkite 사이트 전체가 약 30분 멈췄다.
  2. IL-0027 CoreDNS 파드가 모두 한 노드에 몰린 채 그 노드의 메모리가 고갈되자 DNS 가 응답하지 못해 아이디어스 서비스 전체가 멈췄다
  3. IL-0044 kube-prometheus-stack 업그레이드 뒤 Prometheus 가 WAL 재생 중 메모리를 50Gi 넘게 써서 시작할 때마다 OOMKilled 로 죽었다
  4. IL-0110 Grafana Agent 파드가 메모리를 많이 쓰던 노드에 Hangfire 파드가 함께 올라가 시스템 OOM 으로 CrashLoopBackOff 를 반복했고, 노드가 응답을 멈추고 NotReady 가 됐다.
    DFDS2024
  5. IL-0168 새 쿠버네티스 릴리스 뒤 많은 Kapsule 클러스터가 동시에 자동 업그레이드되면서 Kubernetes API 가 과부하로 OOM 이 났고, 새 노드 인증 방식의 재시도가 혼잡을 키워 노드가 Not Ready 가 됐다.
  6. IL-0169 FR-PAR 의 Scaleway Kubernetes API 가 메모리 부족으로 쓰러져 노드 인증이 막히고 Kapsule 노드가 NotReady 가 됐다.
  7. IL-0016 네임스페이스와 규칙이 늘어 live 클러스터의 Prometheus 가 메모리 부족으로 OOMKilled 되며 플랫폼 모니터링이 끊겼다
  8. IL-0195 200개가 넘는 노드의 고객 클러스터에서 Cilium 파드가 LIST 요청을 한꺼번에 쏟아내 kube-apiserver 가 메모리를 다 쓰고 죽기를 되풀이했다.
    Palark2023
  9. IL-0206 GKE 파드 안의 Consul 에이전트가 메모리 급증으로 거듭 OOM kill 되어 Rails 파드가 데이터베이스 복제본을 찾지 못했고, 모든 쿼리가 primary 로 몰려 GitLab.com 이 느려졌다.
    GitLab2022
  10. IL-0176 시계열 급증으로 호스트 메모리가 바닥나자 oom_score_adj 999 를 받은 Prometheus 컨테이너가 커널 OOM Killer 에게 먼저 죽어 CrashLoopBackOff 에 빠졌다.
    LINE2020
  11. IL-0026 메모리 제한이 없는 fluentd-sumologic 파드가 메모리를 다 써서 운영 쿠버네티스 노드 두 대에 이틀 연속 SystemOOM 이 났다
  12. IL-0001 CoreDNS 파드가 메모리 한도 100Mi 에 걸려 OOM 으로 계속 죽으면서 쿠버네티스 클러스터 전체의 DNS 가 멈췄다
  13. IL-0031 API 서버가 OOMKill로 죽자 Skipper 인그레스가 라우트를 잃었고, 고객 트래픽이 끊기며 IAM 서비스에서 404 오류가 났다