사례6건

6건 중 3~6번째

1. IL-0182 트래픽이 급변할 때 수가 모자란 CoreDNS 가 과부하로 지연과 간헐적 네트워크 끊김을 일으켰고, 나중에는 과하게 늘린 CoreDNS 파드가 Karpenter 의 노드 통합을 막았다

   이언철2024

   증상

   트래픽이 급하게 오르내리는 환경에서 CoreDNS 에 부하가 몰렸다. 네트워크 문제가 생기고 응답 지연이 크게 늘었다.

   지연 시간 증가간헐적 연결 실패오토스케일러 오동작

   촉발

   트래픽이 급변하면서 수가 적은 CoreDNS 파드에 처리할 수 있는 양보다 많은 부하가 몰렸다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   CoreDNSKarpenter수평 파드 오토스케일러파드 스케줄링과 배치

   기여 요인

   자동화 증폭수동 조치 악화

   조치

   • 클러스터 크기에 맞춰 CoreDNS replica 를 늘리도록 CPA 를 설정하고, 인스턴스 타입에 맞게 nodesPerReplica, coresPerReplica, replica 최솟값과 최댓값을 조정했다.
   • CoreDNS 에 anti-affinity 대신 ScheduleAnyway 로 느슨하게 한 topologySpreadConstraints 를 걸어, Karpenter 의 Consolidation 과 Drift 가 CoreDNS 에 막히지 않게 했다.
   • CoreDNS 의 Error Rate, Panics, Request Duration, Request Rate 에 임곗값 알림을 걸었다.
   • NodeLocal DNSCache 를 적용해 노드마다 DNS 캐시를 두고 메인 CoreDNS 의 부하를 낮췄다.

   교훈

   CoreDNS 가 감당할 수 있는 양은 파드에 준 리소스에 따라 다르고, 그에 따라 평균 지연과 초당 질의 수인 QPS 도 달라진다. CoreDNS replica 를 무작정 늘리면 taint 와 topologySpreadConstraints 때문에 파드가 몇몇 노드에 몰려 Karpenter 의 Consolidation 을 막을 수 있다. 노드 하나가 드레인될 때 그 노드의 CoreDNS 가 한꺼번에 많이 종료되면 서비스에 영향이 갈 수 있다. NodeLocal DNSCache 를 쓰면 메인 CoreDNS 로 가는 DNS 질의가 크게 줄고 스파이크를 다루기 쉬워진다. 어느 노드에서 문제가 생겨도 메인 CoreDNS 는 영향을 받지 않는다. 그래서 서비스 전체 장애로 번질 일이 노드 하나의 문제로 그친다. 글쓴이는 CPA 와 NodeLocal DNSCache 를 함께 적용해 CoreDNS 부하 문제를 거의 없앴다고 보았다.

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2. IL-0163 자동 테스트가 잡지 못한 API 변경이 배포돼 LKE 클러스터 크기를 바꿀 때 노드가 잘못된 수만큼 만들어졌고, 고객 계정에 과금되는 노드가 늘었다

   Linode2023

   증상

   2023년 5월 31일 16시 UTC 무렵부터 일부 고객의 LKE 클러스터 크기가 예상하지 못한 방식으로 바뀌었다. 클러스터 크기를 조정하면 잘못된 수의 노드가 만들어졌고, 고객 계정에 과금되는 자원이 추가됐다.

   오토스케일러 오동작

   촉발

   5월 31일 16시 UTC 무렵 LKE 클러스터를 잘못 스케일링하게 만드는 API 변경이 운영에 배포됐다. 자동 테스트에 빈틈이 있어 이 실패를 잡지 못했다.

   원인

   배포 결함

   구성 요소

   노드 풀

   기여 요인

   자동 테스트 공백

   감지

   Linode 는 6월 1일 05시 07분 UTC 에 LKE 클러스터 크기를 조정하면 잘못된 수의 노드가 생기는 문제를 알고 있다고 공지했다. 변경이 나간 지 약 13시간 뒤였다.

   조치

   • 6월 1일 05시 07분 UTC 고객에게 가능하면 클러스터 크기 조정을 피하라고 안내했다.
   • 09시 40분 UTC 잘못된 스케일링을 바로잡는 핫픽스를 적용했다.
   • 고객 워크로드에 영향을 주지 않도록 늘어난 워커 노드를 지우지 않고 그대로 두었다.
   • 영향받은 고객에게 티켓으로 요금 조정과 추가 조치 방법을 알렸다.

   후속 조치

   • 자동 테스트를 점검한다.
   • 같은 일이 다시 일어나지 않도록 배포 전 체크리스트 항목을 추가했다.

   교훈

   자동 테스트가 잡지 못한 API 변경 하나가 고객 클러스터의 노드 수를 바꾸고 요금까지 늘렸다. Linode 는 테스트를 점검하고 배포 전 체크리스트를 늘리는 것으로 대응했다. 잘못 늘어난 노드라도 지우면 고객 워크로드에 영향을 줄 수 있어서, Linode 는 노드를 지우지 않고 요금 조정으로 보정했다.

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3. IL-0209 웹 파드의 HPA CPU 목표값이 너무 높아 트래픽을 넘겨받는 동안 파드가 늘지 않았고, GitLab.com 웹 지연 SLO 가 약 15분 동안 깨졌다.

   GitLab2021

   증상

   2021년 8월 24일 07:30 UTC에 웹 서비스의 지연 SLO 가 깨졌다. 웹 서비스의 Apdex 가 떨어졌고, 웹 프런트엔드로 가는 요청 일부가 잠시 느려졌다. Apdex 는 응답 시간이 목표 안에 든 요청의 비율로 계산하는 만족도 점수다.

   지연 시간 증가오토스케일러 오동작

   촉발

   웹 서비스를 VM 에서 쿠버네티스로 옮기면서 트래픽을 쿠버네티스 웹 파드로 넘겼다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   수평 파드 오토스케일러

   기여 요인

   미검증 가정

   감지

   07:30 UTC에 웹 지연 SLO 가 깨졌고, 10분 뒤인 07:40에 엔지니어가 Slack 에서 장애를 선언했다.

   조치

   • 웹 파드의 targetCPU 를 더 보수적인 값으로 낮추는 머지 요청 gitlab-com/gl-infra/k8s-workloads/gitlab-com!1149 를 머지했다.

   후속 조치

   • 목표 사용률을 조정하는 머지 요청 gitlab-com/gl-infra/k8s-workloads/gitlab-com!1149 를 재발 방지 조치로 올려 머지했다.

   교훈

   트래픽을 새 파드로 넘길 때 HPA 의 CPU 목표값이 너무 높으면 부하가 늘어도 파드가 제때 늘지 않는다. 팀은 목표값을 보수적으로 낮춰 이 문제를 풀었다.

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4. IL-0014 GKE 를 1.12.5-gke.10 으로 올리는 중 노드 풀 업그레이드가 멈추고 인그레스와 HPA 가 망가졌다

   loveholidays2019

   증상

   미뤄 둔 GKE 업그레이드를 하던 저녁, 마스터는 문제없이 올라갔지만 노드 풀 업그레이드가 예상보다 훨씬 오래 걸렸다. 노드가 14개이고 노드당 5분쯤 걸리는 클러스터도 한 시간 넘게 걸렸고, 일부 노드는 드레인에 15분 넘게 걸렸다. emptyDir 를 쓰는 파드와 5분에서 10분짜리 terminationGracePeriodSeconds 가 드레인을 늦췄다.

   업그레이드 정체파드 Pending노드 증설 실패서비스 중단오토스케일러 오동작

   촉발

   마이그레이션에 쫓겨 미뤄 둔 업그레이드로 운영 클러스터를 1.10.X 에서 1.12.5-gke.10 으로 올렸다. 구글은 3월 14일 GKE 릴리스 노트에서, 이 버전으로 올린 마스터의 오류율이 높아진다는 보고가 있어 새 클러스터와 마스터 업그레이드에서 이 버전을 빼는 중이라고 밝혔다. 그런데도 3월 19일에 이 버전을 고를 수 있었다.

   원인

   클라우드 제공자 장애

   구성 요소

   GKE 컨트롤 플레인노드 풀클러스터 오토스케일러인그레스 컨트롤러수평 파드 오토스케일러

   기여 요인

   스테이징 불일치장애 중첩초기 신호 무시

   감지

   업그레이드하던 엔지니어가 드레인이 느리고 노드 풀 업그레이드가 멈추고 파드가 Pending 에 머무는 것을 직접 보았다. 인그레스 장애는 업그레이드 뒤에 드러났고, 로그로 원인을 찾지 못해 구글 지원팀에 물어 알려진 버그라는 것을 알았다. HPA 이상은 업그레이드 다음 날 발견했다.

   조치

   • 노드 풀의 노드 목록을 뽑아 kubectl drain 에 --ignore-daemonsets --delete-local-data 를 주어 노드를 미리 드레인했다.
   • 노드 풀에 해당하는 관리형 인스턴스 그룹을 찾아 gcloud compute instance-groups managed delete-instances 로 멈춘 인스턴스를 지웠다.
   • gcloud container operations list 로 operationType: UPGRADE_NODES, status: RUNNING 인 작업을 찾아 gcloud beta container operations cancel 로 멈춘 노드 풀 업그레이드를 취소했다.
   • 동작을 멈춘 내부 인그레스 대신 한동안 port-forward 로 접근했다.
   • HPA 가 이상해진 배포에서 활성 레플리카셋이 두 개면 오래된 레플리카셋을 천천히 줄였고, 하나면 더미 환경 변수를 바꿔 다시 배포했다.

   후속 조치

   • HorizontalPodAutoscaler 가 최대치의 70% 와 100% 에 닿으면 Alertmanager, Prometheus, Slack 으로 경보를 보내게 했다.
   • 배포에 활성 레플리카셋 두 개가 30분 동안 남아 있을 때와 60분 동안 남아 있을 때 경보를 보내게 했다.
   • 임의로 크게 잡은 종료 유예 시간을 다시 따져 본다.
   • 클러스터를 업그레이드하기 전에 GKE 릴리스 노트를 먼저 확인한다.
   • 운영이 아닌 환경에는 자동 업그레이드를 쓰고, 운영 환경은 클러스터를 수동으로 업그레이드하고 노드는 자동 업그레이드를 쓴다.
   • 사전 검증 환경을 이름까지 운영과 최대한 똑같이 맞춘다.

   교훈

   클러스터를 업그레이드하기 전에는 GKE 릴리스 노트를 먼저 봐야 한다. 운영이 아닌 환경에는 자동 업그레이드를 써서 영향을 먼저 겪고, 운영에는 수동 클러스터 업그레이드와 자동 노드 업그레이드를 섞어 예측 가능성과 유지 부담 사이에서 균형을 잡는다. 사전 검증 환경은 이름까지 운영과 같게 둬야 한다. 노드 풀 업그레이드 시간은 노드 수와 드레인 시간에 달려 있다. emptyDir 를 쓰는 파드에 safe-to-evict 어노테이션을 달고, 지나치게 긴 종료 유예 시간을 다시 따져 보고, PodDisruptionBudget 을 두면 드레인이 빨라진다.

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원인별5