사례1건

1건 중 1~1번째

1. IL-0212 캐시 적중률이 떨어지며 채널 멤버십 Vitess 키스페이스가 과부하에 빠져 많은 사용자가 Slack 에 접속하지 못했다

   Slack2022

   증상

   2022년 2월 22일 태평양 시간 오전 6시 직후 Slack 에 접속하지 못한다는 사용자 티켓과 내부 사용자의 문제 보고가 들어왔고, 여러 엔지니어링 팀에 호출과 알림이 거의 동시에 왔다. 많은 사용자가 Slack 에 접속하지 못했다. 클라이언트는 부팅 과정에서 채널 목록, 설정, 최근 대화를 서버에서 가져오는데, 부팅하지 못하면 Slack 은 오류 페이지를 보였다.

   데이터베이스 과부하오류율 상승지연 시간 증가

   촉발

   2월 22일 Consul 에이전트 업그레이드를 비율 단위로 롤아웃하는 단계에서 전체 에이전트의 25% 를 차례로 재시작했다. memcached 노드의 에이전트가 재시작될 때마다 캐시 제어 계층인 Mcrib 가 그 노드를 비어 있는 예비 노드로 바꾸거나 다시 들어온 노드를 비웠고, 하루 중 트래픽이 가장 많은 시간에 캐시 적중률이 떨어졌다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   데이터베이스인메모리 캐시서비스 디스커버리

   기여 요인

   데워진 캐시에 기댄 구조비효율적인 쿼리자동화 증폭재시도 폭주피크 시간 변경

   감지

   태평양 시간 오전 6시 직후 Slack 에 접속하지 못한다는 사용자 티켓, 내부 사용자의 문제 제기, 여러 엔지니어링 팀의 호출과 알림이 거의 동시에 들어왔다.

   조치

   • 대응 초기에 장애를 촉발한 Consul 에이전트 재시작 작업을 멈췄다. 그때는 재시작이 장애와 관련 있다고 의심하지 않았다.
   • 느린 부팅 요청이 데이터베이스 자원을 바닥내 이미 부팅한 사용자의 요청까지 막자 클라이언트 부팅 요청에 엄격한 속도 제한을 걸었다.
   • 처음 제한을 너무 많이 풀어 데이터베이스 부하와 실패한 요청이 다시 늘자 부팅 속도 제한을 다시 낮췄고, 그 뒤로는 작은 폭으로 올렸다.
   • 캐시 미스마다 모든 샤드를 읽던 쿼리를 memcached 에 없는 데이터만 Vitess 에서 읽도록 바꿨다.
   • 그룹 DM 데이터는 바뀌지 않아 조금 오래된 값을 써도 되므로 쿼리가 Vitess 프라이머리뿐 아니라 복제본에서도 읽도록 바꿨다.
   • 캐시가 다시 차고 적중률이 오르자 데이터베이스 처리량을 최대로 유지하면서 클라이언트 부팅 속도 제한을 천천히 정상 트래픽 수준까지 올렸다.

   후속 조치

   • Consul 롤아웃 절차를 바꿔 업그레이드 중에 같은 장애가 다시 촉발되지 않게 했다.
   • 캐시 노드에 짧은 네트워크 단절이 생겨도 같은 연쇄 장애가 나지 않도록 Mcrib 제어 루프의 해당 부분을 바꿔 배포한다.
   • 문제가 된 scatter query 를 채널 기준으로 샤딩한 테이블에서 읽도록 바꿨다.
   • 캐시 계층 뒤에 있는 다른 데이터베이스 쿼리를 분석해 비슷한 위험이 있는 대량 scatter query 가 있는지 찾는다.
   • 장기 프로젝트로 캐시 계층의 복원력을 높이는 다른 방법을 찾는다.

   교훈

   Slack 은 성능 병목, 연쇄 장애, 데워진 캐시에 기대는 구조, 촉발 요인이 된 변경이 장애에서 자주 보이는 패턴이라고 봤다. 이번 장애는 여러 시스템의 경계를 넘는 상호작용이었고 그중 일부 시스템은 최근에 바뀌었다. 큰 소프트웨어 시스템에서 복잡성과 변경은 피할 수 없고, 그만큼 시스템이 예측하지 못한 방식으로 움직일 위험도 커진다. Mcrib 는 틀리거나 비효율적이어서가 아니라 오히려 빠르고 효율적이어서 장애를 키웠다. 빠진 memcached 인스턴스를 더 빨리 찾아 설정을 고치면서 캐시 계층의 교체가 늘었고, 더 나은 구성 요소가 전체 시스템을 덜 안전하게 만들었다. 캐시 노드에 짧은 네트워크 단절이 생겨도 같은 연쇄 장애가 날 수 있다는 위험도 드러났다. 연쇄 장애에 빠진 시스템은 부하를 크게 줄이거나 용량을 늘리는 외부 개입 없이는 안정 상태로 돌아오지 않는다.

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