사례6건

6건 중 3~6번째

1. IL-0012 CPU limit 과 커널 CFS 쿼터 버그로 파드가 과하게 스로틀링돼 헬스 체크가 실패하고 애플리케이션이 멈췄다

   Omio2020

   증상

   Omio 는 6개월 동안 원인을 알 수 없는 멈춤을 겪었다. 애플리케이션이 멈추거나 헬스 체크에 응답하지 않았고, 네트워크 연결이 끊겼다.

   CPU 스로틀링프로브 실패오류율 상승지연 시간 증가간헐적 타임아웃간헐적 연결 실패

   촉발

   쿠버네티스는 CPU limit 을 커널 CFS 의 쿼터로 구현한다. 주기는 100ms 이고, limit 2코어는 주기마다 CPU 시간 200ms 가 된다. 스레드 10개가 동시에 돌면 20ms 만에 쿼터를 다 쓰고, 남은 80ms 동안 파드의 모든 스레드가 멈춘다. 여기에 커널 CFS 스케줄러의 알려진 버그가 불필요한 스로틀링을 일으켜, 컨테이너가 허용된 쿼터를 다 쓰기도 전에 스로틀링됐다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   컨테이너 CPU 한도리눅스 커널kubelet

   기여 요인

   한계 미인지모니터링 사각지대미패치 알려진 버그

   감지

   팀은 6개월 동안 애플리케이션이 멈추거나 헬스 체크에 응답하지 않는 현상을 겪었지만, 쿠버네티스가 cgroup 지표를 내보내지 않아 스로틀링을 바로 알아채지 못했다. 파드 안에서 /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.stat 의 nr_throttled 와 throttled_time 을 읽어 스로틀링 비율을 확인했다.

   조치

   • 버그를 고친 최신 커널이 모든 클러스터에 배포될 때까지 CPU limit 을 껐다.

   후속 조치

   • CFS 쿼터 버그를 고친 최신 커널을 모든 클러스터에 배포한다.
   • 사용률, 포화도, 오류를 보는 USE 지표와 함께 API 지연과 오류율을 지켜보며 결과가 기대한 대로인지 확인한다.

   교훈

   CFS 쿼터 버그가 고쳐지지 않은 커널을 쓴다면 쿠버네티스에서 CPU limit 을 없애거나 kubelet 에서 CFS 쿼터를 끄는 편이 낫다. CPU request 와 limit 은 설정이 비슷해 보여도 구현이 전혀 다르다. CPU 스로틀링은 쿠버네티스 기본 지표에 드러나지 않으므로 cpu.stat 을 직접 확인해야 한다. limit 을 끄면 최적화되지 않은 애플리케이션이 노드의 CPU 를 독차지할 수 있으니, JVM, Go, Node 런타임을 미리 튜닝해 둬야 한다.

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2. IL-0062 GKE Ingress 뒤의 파드가 SIGTERM 을 받자마자 새 연결을 받지 않고 정상 종료해서 API 에 가끔 502 오류가 났다

   Ravelin2019

   증상

   Ravelin 이 API 계층을 기존 VM 에서 GKE 의 쿠버네티스 클러스터로 옮기고 Ingress 를 설정한 뒤, 통합 테스트가 가끔 502 오류를 받기 시작했다.

   간헐적 연결 실패오래된 엔드포인트 라우팅

   촉발

   파드가 종료될 때 SIGTERM 을 받자 새 연결을 받지 않는 정상 종료를 시작했지만, GKE Ingress 는 엔드포인트 변경을 늦게 반영해 그 파드로 계속 새 트래픽을 보냈다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   인그레스 컨트롤러파드 종료 처리

   기여 요인

   미검증 가정

   감지

   Ingress 를 설정한 뒤 통합 테스트가 가끔 502 오류를 받는 것을 보고 알았다.

   교훈

   쿠버네티스에서 엔드포인트 제거와 SIGTERM 은 동시에 일어나므로, SIGTERM 을 받았다고 바로 새 연결을 거부하면 안 된다. Ingress 는 특히 엔드포인트 변경을 늦게 반영한다. 파드는 종료 유예 시간이 끝날 때까지 계속 요청을 처리해야 하고, 유예 시간은 로드 밸런서에 변경이 반영되는 시간보다 길어야 한다.

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3. 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.

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4. IL-0050 ndots:5, Alpine 의 musl 리졸버, Netty 4.1.30 의 DNS 처리 문제가 겹쳐 쿠버네티스 서비스가 클러스터 밖 Redis 호스트 이름을 반복해서 해석하지 못했다

   Toyota Connected2018

   증상

   팀의 Redis 의존 라이브러리를 쓰는 서비스들이 시작하자마자 죽는다는 보고가 운영 담당자에게 들어왔다. Spring Boot 로그를 보니 빈 초기화 중에 Redis 호스트 이름을 해석하지 못하고 있었다.

   DNS 조회 실패간헐적 연결 실패

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시

   기여 요인

   기본 설정 방치미검증 가정

   감지

   Redis 의존 라이브러리를 쓰는 서비스 팀들이 시작 중에 서비스가 죽는다고 운영 담당자에게 보고하면서 문제가 처음 드러났다. 문제가 다시 나타났을 때는 팀이 Kibana 에서 호스트 이름 해석 실패를 보고 알았다.

   조치

   • 배포 매니페스트에 dnsConfig 블록을 넣어 ndots 를 4 로 낮췄다.
   • 라이브러리에서 잘못 설정된 최대 연결 풀 크기를 고쳐 새 버전을 내고 Redis 연결 수를 약 70% 줄였다.

   후속 조치

   • 이미지 라이브러리에 추가한 glibc 기반 Debian 베이스 이미지가 DNS 문제를 해결하는지 시험한다.
   • 더 새로운 Netty 버전을 쓰도록 의존성을 올린다.

   교훈

   쿠버네티스 기본값 ndots:5 에서는 리졸버가 점이 다섯 개보다 적은 외부 호스트 이름에 검색 도메인을 먼저 붙여 조회한다. 이 동작이 musl 리졸버의 NXDOMAIN 처리나 라이브러리의 DNS 리졸버 결함과 만나면 간헐적인 해석 실패가 된다. ndots 를 낮추면 대부분 서비스가 살아나지만 오래가는 해법은 아니다. 글쓴이는 이런 실패를 잡는 알림을 원했지만, 한 번씩 나는 DNS 실패마다 울리는 알림은 원하지 않는다고 했다.

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