사례4건

4건 중 1~4번째

1. IL-0177 다른 팀의 설정 배포로 공유 L7 HAProxy 가 재로드될 때마다 messaging-hub 의 웹소켓 연결이 한꺼번에 끊겼다.

   LINE Plus2022

   증상

   LINE 의 messaging-hub 는 일본 음식 배달 서비스 Demaecan 의 Merchant 앱과 Driver 앱에 웹소켓으로 메시지를 보낸다. 어느 날 최대 트래픽 시간이 아닌데도 웹소켓 연결 수 그래프가 순간적으로 크게 떨어졌다. 이 현상은 한 번으로 끝나지 않고 불규칙하게 계속 일어났다.

   연결 리셋데이터베이스 과부하간헐적 연결 실패지연 시간 증가

   촉발

   같은 L7 로드밸런서를 공유하는 다른 서비스 담당자가 자기 LB 설정을 배포하면 HAProxy 가 재로드됐다. hard-stop-after 로 정한 30분이 지나 이전 프로세스가 종료되면서 거기 붙어 있던 웹소켓 연결이 모두 끊겼다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   HAProxy클라우드 로드 밸런서conntrack 테이블인그레스 컨트롤러

   기여 요인

   늦게 드러난 변경과도한 영향 범위재시도 폭주미검증 가정

   감지

   웹소켓 연결 수 그래프에서 최대 트래픽 시간이 아닌데도 연결 수가 순간적으로 뚝 떨어지는 것을 보고 알았다. Nginx 패킷 드롭은 네트워크 모니터링으로 원인을 찾았다.

   조치

   • Merchant 팀이 토큰 발급 API 를 따로 떼어 배포해 토큰 요청이 몰려도 다른 Merchant API 가 지연되지 않게 했다.
   • Nginx 를 늘리고 파드 안티 어피니티와 레이블 셀렉터로 Nginx 파드가 서로 다른 노드에 뜨게 해서 NF_CONNTRACK 테이블 포화로 생기던 패킷 드롭을 없앴다.
   • Ingress Nginx 의 proxy-read-timeout 과 proxy-send-timeout 을 300s 에서 3600s 로, LB timeout 도 3600s 로 올렸지만 웹소켓 드롭은 멈추지 않았다.
   • 공유하던 L7 LB 를 L4 LB 로 바꿔 웹소켓 드롭을 없앴다.

   교훈

   문제의 범위를 미리 단정해 스스로 제한하면 안 된다. 인프라 팀과 네트워크 팀이 문제없다고 답했다는 이유로 직접 다룰 수 있는 영역만 뒤지다가 공유 L7 LB 를 늦게 의심했다. LB 같은 기술 리소스를 다른 서비스와 공유하면 다른 팀의 배포가 내 서비스의 연결을 끊을 수 있다. Nginx 를 늘려 NF_CONNTRACK 부담을 나눌 때는 파드가 서로 다른 노드에 뜨게 해야 하고, 노드 수보다 많이 늘리면 Pending 상태로 남는 파드가 생긴다는 점도 알아야 한다.

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2. IL-0461 메트릭 질의 서비스를 롤아웃할 때마다 DNS 오류가 나며 질의가 실패했다

   Datadog2022

   증상

   2021년 9월부터 메트릭 질의 서비스의 업데이트를 롤아웃할 때마다 오류가 늘었다. 서비스 로그에는 DNS 오류 때문에 메트릭 데이터 저장소에 연결하지 못했다는 내용이 찍혔다. 클라이언트가 실패한 질의를 자동으로 재시도해 사용자에게 보이는 오류는 적었지만, 재시도 때문에 대시보드와 모니터의 지연이 늘었다.

   오류율 상승DNS 조회 실패지연 시간 증가OOMKilled패킷 손실오래된 엔드포인트 라우팅

   촉발

   2021년 8월 메트릭 질의 클라이언트의 업데이트를 롤아웃하면서 새 기본값인 gRPC round_robin 부하 분산 정책이 처음 적용됐다. round_robin 은 끊긴 채널을 자동으로 다시 연결하는데, 오래전에 넣어 둔 매우 공격적인 gRPC 재연결 타임아웃과 겹쳐 서비스 롤아웃 때마다 사라진 파드 IP 로 SYN 이 쏟아졌다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   conntrack 테이블Cilium리눅스 커널CoreDNS클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시external-dnsHTTP·RPC 클라이언트 라이브러리

   기여 요인

   늦게 드러난 변경재시도 폭주한계 미인지모니터링 사각지대

   감지

   2021년 9월부터 메트릭 질의 서비스 롤아웃 때 오류가 늘어나는 것을 보았고, 서비스 로그에서 DNS 오류가 데이터 저장소 연결을 막는 것을 확인했다.

   조치

   • node-local-dns 파드의 메모리를 64 MB 에서 256 MB 로 올렸다. OOM 오류는 멈췄지만 DNS 오류는 계속됐다.
   • AWS 가 더 많은 연결을 추적할 수 있다고 한 더 큰 인스턴스 유형으로 서비스 인프라를 올려 보았고, 그것만으로 문제가 사라지는 것을 확인했다.
   • SYN 폭주를 일으킨 사용자 지정 gRPC 재연결 파라미터를 지우고 기본값으로 되돌리는 PR 을 만들었다. 다음 롤아웃에서는 오류가 나지 않았다.

   후속 조치

   • Cilium 프로젝트에 PR 을 기여한다. 이 PR 은 옛 파드 IP 에 unreachable 경로를 더해, 지워진 파드로 가는 요청이 martian 패킷이 되지 않게 한다. 그러면 역경로 필터가 SYN 을 버리지 않고, 클라이언트는 분명한 ICMP 오류를 받는다.

   교훈

   gRPC, 쿠버네티스, AWS 같은 강력한 추상화도 엣지 케이스에서는 평소에 숨어 있던 복잡함이 오류로 드러난다. 몇 달을 조사한 끝에, 이번 장애의 뿌리가 팀이 직접 한 변경에 있다는 것을 찾았다. 의존성의 버그를 피해 가려던 변경, 이전 장애를 고치려던 변경, 기본 재연결 파라미터를 덮어쓴 변경이었다. 이 변경들은 당시에는 안전해 보였지만 한참 뒤에 상관관계를 찾기 어려운 때에 뜻밖의 결과를 냈다. DNS 문제처럼 보여도 DNS 문제가 아닐 때가 있다. AWS ENA 지표와 VPC Flow Logs 는 연결 추적을 들여다보는 데 중요하다. DNS 전파 시간은 여러 요인에 좌우된다.

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3. IL-0057 EKS 노드의 SNAT 과정에서 conntrack 경합으로 바깥으로 나가는 TCP 연결이 1초나 3초씩 늦어져, 서비스 간 호출이 많은 서비스의 p99 지연이 늘었다.

   Prezi2019

   증상

   Nginx 기반 리버스 프록시를 쿠버네티스로 옮긴 뒤, Prometheus 가 몇몇 서비스의 p99 지연 증가에 알림을 보냈다. 그래프에서 p99 지연은 7/24 부터 올라가 있었다.

   지연 시간 증가간헐적 타임아웃

   촉발

   리버스 프록시를 전용 ElasticBeanstalk 머신에서 공용 EKS 워커 노드로 옮기자, 프록시가 다른 서비스로 보내는 패킷이 노드에서 iptables 규칙에 따라 SNAT 를 거치게 되었다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   conntrack 테이블AWS VPC CNI리눅스 커널노드 운영체제 이미지

   기여 요인

   기본 설정 방치미패치 알려진 버그

   감지

   Prometheus 가 몇몇 서비스의 p99 지연 증가에 알림을 보냈다. 예전처럼 평균 응답 시간만 봤다면 꼬리 지연만 오른 이번 문제는 십중팔구 놓쳤을 것이다.

   조치

   • 지연이 생기는 곳을 찾으려고 AWS X-Ray 추적을 붙이고, 추적에 $upstream_connect_time 속성을 더했다.
   • 해당 서비스의 파드를 더 많은 노드에 더 많이 띄웠다. 지연은 줄었지만 사라지지 않았다.
   • AWS VPC CNI 에 AWS_VPC_K8S_CNI_EXTERNALSNAT=true 를 설정해 노드에서 SNAT 를 껐다.

   교훈

   쿠버네티스 같은 복잡한 시스템을 디버깅할 때는 관측 가능성이 핵심이다. 평균 응답 시간 대신 p99 를 보고 있었기에 문제를 알아챘고, 추적을 붙여 느린 요청의 특징을 알게 되자 원인 가까이 갈 수 있었다. 실제 해법을 찾으려면 SNAT 가 어떻게 동작하는지, EKS 내부와 amazon-vpc-cni-k8s 플러그인이 어떤 역할을 하는지까지 이해해야 했다. EKS 에서는 노드 AMI 의 iptables 가 무작위 포트 할당을 지원하지 않을 수 있고, 그때는 외부 SNAT 설정이 대안이 된다.

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4. IL-0047 conntrack 경합으로 DNS 조회가 5초씩 늦어져 파드 사이 요청이 간헐적으로 5초, 10초, 15초씩 지연되었다.

   MindTickle2019

   증상

   클러스터 전체 네트워크 장애를 겪은 뒤, 팀은 파드 사이 통신이 간헐적으로 늦어지고 웹 애플리케이션 전체가 이따금 느려지는 것을 알아챘다.

   간헐적 타임아웃지연 시간 증가DNS 조회 실패

   촉발

   libc 리졸버가 A 레코드와 AAAA 레코드 조회를 같은 포트로 보냈고, DNAT 와 SNAT 변환이 일어나는 경로에서 conntrack 경합 조건 때문에 그중 하나가 응답을 받지 못했다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   conntrack 테이블클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시리눅스 커널

   기여 요인

   기본 설정 방치

   감지

   웹 애플리케이션이 간헐적으로 느려지고 파드 사이 요청이 5초의 배수만큼 늦게 도착하는 것을 보고 알았다. 지연이 5초 단위라는 점에서 DNS 조회를 의심했고, tcpdump 로 확인했다.

   조치

   • 파드 스펙의 dnsConfig options 에 single-request-reopen 을 넣어 A 와 AAAA 조회가 서로 다른 포트로 나가게 했다.
   • gRPC 애플리케이션의 Dockerfile 에 GRPC_DNS_RESOLVER=native 를 넣어 ares 대신 libc 리졸버를 쓰게 했다.
   • `tcpdump port 53` 으로 A 와 AAAA 조회가 서로 다른 포트로 나가는 것을 확인했다.

   교훈

   지연이 5초, 10초, 15초처럼 5초의 배수로 나타나면 DNS 조회 재시도를 먼저 의심한다. 리눅스 이미지는 파드 dnsConfig 에 single-request-reopen 을 넣으면 된다. gRPC 는 기본 리졸버가 libc 를 쓰지 않을 수 있으므로 GRPC_DNS_RESOLVER=native 도 함께 설정해야 한다. 설정이 먹었는지는 tcpdump 로 A 와 AAAA 조회가 나가는 포트를 보고 확인한다.

   사례 보기

원인별2