사례4건

4건 중 1~4번째

1. IL-0145 Australia East 의 전압 강하로 냉각기가 멈춰 데이터 홀 장비가 꺼지면서, 영역 중복이 아닌 AKS 작업 큐 데이터베이스가 내려가 두 리전의 AKS 생성, 수정, 삭제 작업이 막혔다

   Microsoft Azure2023

   증상

   2023년 8월 30일 10시 30분 UTC 무렵부터 Australia East 리전에서 Azure, Microsoft 365, Power Platform 서비스에 접근하거나 쓰는 데 문제가 생겼다. AKS 에서는 리소스 공급자를 거치는 생성, 조회, 수정, 삭제 작업과 스케일링이 실패했다.

   컨트롤 플레인 무응답오류율 상승서비스 중단

   촉발

   8월 30일 08시 41분 UTC, Australia East 의 영향받은 가용 영역에서 약 18마일 떨어진 전력 설비에 낙뢰가 떨어져 전압 강하가 일어났다. 이 전압 강하로 여러 데이터센터의 냉각 시스템에 있는 냉각기가 멈췄다.

   원인

   클라우드 제공자 장애

   구성 요소

   AKS 컨트롤 플레인애플리케이션 데이터베이스

   기여 요인

   단일 장애점과도한 영향 범위

   감지

   10시 47분 UTC Cosmos DB 영향이 모니터링에 잡혔고, 10시 48분 첫 자동 공지가 Azure Service Health 로 나갔다. 11시 30분 공개 Azure 상태 페이지에 첫 공지가 올라갔고, 11시 36분 Australia East 의 모든 구독에 포털 공지를 보냈다.

   조치

   • 11시 34분 UTC 냉수 온도를 낮추려고 영향받은 데이터 홀의 남은 네트워크, 컴퓨트, 스토리지 장비를 원격으로 내렸다.
   • 12시 12분 UTC 재시작이 막혔던 냉각기 다섯 대를 손으로 다시 켰다.
   • 데이터 홀 안전 점검을 마친 뒤 장비에 단계적으로 전원을 넣어 15시 10분 UTC 모든 장비의 전원을 복구했다.
   • AKS 작업 큐로 쓰는 SQL Database 가 복구되자 다른 조치 없이도 AKS 작업이 되살아났다.

   후속 조치

   • AKS 팀은 작업 큐로 쓰는 SQL Database 데이터베이스를 모두 영역 중복으로 즉시 전환한다. 완료 목표는 2023년 9월이다.
   • AKS 팀은 리전을 넘나드는 SQL Database 큐 사용을 모두 영역 중복 Service Bus 큐로 바꾼다. 완료 목표는 2023년 9월이다.
   • 가용 영역의 부하가 조금씩 늘면서 냉각기 운전 구성이 냉각기 관리 시스템의 타이밍 결함에 취약해져 있었다. 전압 변동 뒤 재시작에 실패하지 않도록 냉각기 관리 시스템의 제어 타이밍 로직을 바꿨다.
   • 여러 냉각기가 한꺼번에 멈췄을 때 손으로 재시작하는 비상 운영 절차에서, 재시작 순서를 냉각기가 붙어 있는 차례가 아니라 데이터 홀 부하를 기준으로 정하도록 바꿨다. 냉각을 모두 되살리는 동안 모든 데이터 홀이 일부라도 냉각을 받아 열 폭주가 늦춰지게 하려는 것이다.
   • 냉각기 관리 시스템을 바꾸기 전까지의 임시 조치로 데이터센터 기술자 인원을 늘려 수동 재시작 절차를 바로 실행할 수 있게 했다.
   • 스토리지 팀은 대규모 복구 과정을 최적화한다. 장애 중에 빨리 판단할 수 있도록 판단에 쓰는 데이터를 늘리고, 더 빨리 실행할 수 있도록 문제 해결 가이드를 고친다. 완료 목표는 2023년 12월이다.
   • Azure Service Fabric 팀은 SQL Database 테넌트 링 복구의 신뢰성을 높인다. 완료 목표는 2023년 12월이다.
   • SQL Database 팀은 자동 장애 조치 그룹의 발동 기준을 검토해 장애 조치가 기대한 시간 안에 일어나게 한다. 완료 목표는 2023년 10월이다.
   • SQL Database 팀은 데이터베이스를 대량으로 옮길 수 있도록 내부 도구를 개선한다. 완료 목표는 2023년 12월이다.
   • Cosmos DB 팀은 단일 리전 쓰기 계정의 서비스 관리형 장애 조치를 최적화해 복구 시간을 줄인다. 완료 목표는 2023년 11월이다.
   • ARM 팀은 스토리지 계층을 차세대 영역 중복 구조로 옮기는 작업을 마친다. 완료 목표는 2023년 12월이다.
   • 장애 관리 팀은 장비 전원을 내려야 하는 상황에 맞춰 준비 태세, 절차, 플레이북을 강화하는 방법을 찾는다. 완료 목표는 2023년 10월이다.

   교훈

   AKS 컨트롤 플레인의 기반 인프라를 여러 가용 영역에 나눠 두어도, 생성, 조회, 수정, 삭제 작업이 거치는 작업 큐 데이터베이스가 영역 중복이 아니면 한 영역의 장애가 리전 전체의 AKS 작업을 멈춘다. 다른 리전이 같은 데이터베이스에 기대고 있으면 장애가 그 리전까지 번진다. 이미 돌고 있는 워크로드는 영향을 받지 않았을 것으로 Microsoft 는 보았지만, 스케일링처럼 리소스 공급자를 거쳐야 하는 일은 모두 막혔다. 영역 중복 스토리지, 그리고 영역 복원력이나 다중 리전 쓰기를 켠 Cosmos DB 계정은 이번 장애에서도 계속 동작했고, 영역 중복 SQL Database 도 프록시 모드로 연결한 일부 고객을 빼면 중단이 없었다.

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2. IL-0196 Redis Operator 로 레플리카를 늘리면서 메모리 한도를 낮추자 데이터를 가진 유일한 Redis 파드가 재시작됐고, Sentinel 이 빈 레플리카를 마스터로 올려 데이터가 모두 지워졌다.

   Palark2020

   증상

   RedisFailover 리소스에 바뀐 설정을 적용하자 고객 웹사이트의 가장 큰 Redis 데이터베이스에서 데이터가 모두 사라졌다. 이 데이터베이스는 TTL 없이 영속 저장소로도 쓰였고, .rdb 스냅숏이 5 Gb 를 넘었다. 서비스가 멈췄고 백업에서 데이터를 복원해야 했다.

   데이터 유실서비스 중단

   촉발

   RedisFailover 리소스에서 Redis 레플리카 수를 1에서 2로 늘리면서, 같은 변경으로 컨테이너의 메모리 requests 와 limits 를 22 GB 에서 19 GB 로 낮췄다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   애플리케이션 데이터베이스영구 볼륨과 스테이트풀셋컨테이너 메모리 한도

   기여 요인

   단계적 배포 부재단일 장애점미검증 가정

   조치

   • 미리 준비해 둔 백업에서 Redis 데이터를 복원했다.

   후속 조치

   • 레디니스 프로브 문제를 Redis Operator 이슈로 올렸고, 개발자들에게서 받은 수정을 시험해 통과를 확인했다.
   • 상황 분석을 마친 뒤 Spotahome Redis Operator 를 계속 쓸지 다시 검토한다.
   • Redis 데이터베이스를 정리하고, 불필요한 키를 만든 애플리케이션 코드를 고친다.
   • Redis 의 내장 클러스터링과 샤딩을 검토한다.

   교훈

   핵심 인프라를 쿠버네티스 오퍼레이터로 관리할 때는 그 오퍼레이터가 얼마나 성숙하고 검증됐는지 따져 봐야 한다. 레플리카 수와 리소스 값을 한 번에 바꾸면 롤링 업데이트가 예상하지 못한 순서로 파드를 재시작할 수 있다. 레디니스 프로브가 ping 만 보면 복제가 끝나지 않은 빈 인스턴스도 준비됐다고 판단한다. Redis 클러스터를 바꾸기 전에는 반드시 dump.rdb 파일을 백업해야 한다.

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3. IL-0037 imagePullPolicy가 Always인 DaemonSet이 크래시 루프를 돌며 이미지를 계속 받아, NAT 세 대를 같이 쓰던 리전 전체가 이미지 레지스트리에서 429로 막혔다

   Datadog2019

   증상

   사용자들이 작업이 시작되지 않는다고 알려 왔다. 평소에는 모니터링이 먼저 잡아내는 편이었지만 이번에는 사용자 보고가 먼저였다. 처음부터 이미지 풀과 관련된 흔적이 보였다.

   이미지 풀 실패서비스 중단

   촉발

   애플리케이션 하나가 읽어야 하는 버킷의 권한을 바꾸면서 그 애플리케이션이 시작하지 못하게 됐다. 이 애플리케이션은 약 1,000대 노드에서 도는 DaemonSet이었고 크래시 루프에 빠졌다. imagePullPolicy가 Always여서 재시작할 때마다 노드에 이미 있는 이미지를 다시 받았다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   컨테이너 레지스트리와 자격 증명NAT 게이트웨이애플리케이션 데이터베이스어드미션 웹훅

   기여 요인

   자동화 증폭단일 장애점한계 미인지수동 조치 악화과도한 영향 범위

   감지

   사용자들이 작업이 시작되지 않는다고 알려 와서 알았다. 모니터링보다 사용자 보고가 먼저였다. 팀은 파드 상태, 이미지 풀 지표, 레지스트리 응답 코드를 차례로 확인해 429 속도 제한을 찾았다.

   조치

   • 영향을 받은 NAT 인스턴스를 교체해 레지스트리로 나가는 출발지 IP를 바꿨다.
   • Cloud SQL 접속에 쓰던 고정 IP 설정과 방화벽 규칙을 다시 맞춰 데이터베이스 연결을 되살렸다.

   후속 조치

   • latest 같은 유동 이미지 태그를 막는 어드미션 웹훅을 만들어 워크로드 리소스와 파드에 걸었다.
   • 웹훅이 클러스터가 만드는 파드까지 거부하자, 파드 객체에서는 빼고 워크로드 객체에만 적용하도록 바꿨다.

   교훈

   imagePullPolicy가 Always인 DaemonSet이 크래시 루프에 빠지면 노드 수만큼 이미지 풀이 반복된다. 레지스트리 트래픽이 NAT 몇 대로 모이면 출발지 IP 몇 개가 속도 제한에 걸려 리전 전체가 이미지를 받지 못한다. NAT를 바꾸면 그 IP를 허용해 둔 외부 서비스 연결도 함께 끊긴다. 파드에 거는 어드미션 웹훅은 사용자가 아니라 컨트롤러가 만드는 파드까지 막는다. 발표자들은 대규모 클러스터에서는 DaemonSet을 특히 조심하라고 했다. DaemonSet이 기대는 DNS, Vault, 이미지 저장소도 모두 망가뜨려 본 적이 있다고 했다. 수천 대 단위로 무언가를 다루면 그만큼 망가뜨리기 쉽다는 것이다. kubelet 아래에도 인프라가 있다는 것을 잊지 말라고도 했다.

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4. IL-0064 CPU 를 많이 쓰는 파드가 Google Cloud 노드 하나에 몰려 노드가 커널 패닉으로 죽었고, 다시 배치된 파드가 다음 노드를 또 죽이며 웹사이트와 API 가 멈췄다.

   Moonlight2019

   증상

   1월 18일 금요일, Moonlight API 가 가끔 오류를 냈다. 처음 오류는 Redis 데이터베이스와 연결이 안 되는 문제로 보였다. Moonlight API 는 인증된 요청마다 Redis 에서 세션을 확인한다.

   오류율 상승간헐적 연결 실패노드 NotReady서비스 중단노드 CPU 고부하

   촉발

   쿠버네티스 스케줄러가 CPU 를 많이 쓰는 파드 여러 개를 같은 노드에 배치했다. 이 파드들이 노드 CPU 를 100% 쓰자 노드 VM 이 커널 패닉으로 죽었다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   파드 스케줄링과 배치리눅스 커널애플리케이션 데이터베이스

   기여 요인

   단일 장애점미검증 가정자동화 증폭

   감지

   API 오류가 가끔 나면서 문제가 드러났다. 쿠버네티스 모니터링이 일부 노드와 파드가 응답하지 않는다고 보고했다. 노드가 CPU 100% 상태에서 커널 패닉으로 죽는다는 패턴은 Google Cloud 지원팀이 찾아냈다.

   조치

   • 주요 배포 전부에 안티 어피니티 규칙을 넣어 파드를 여러 노드에 흩어 놓았다.

   후속 조치

   • Google Cloud 지원팀과 함께 노드 커널 패닉의 근본 원인을 찾아 고친다.

   교훈

   복제본을 세 개 두어도 스케줄러가 한 노드에 몰아 놓으면 그 노드가 단일 장애점이 된다. 사용자에게 응답하는 서비스에는 안티 어피니티 규칙을 넣어 파드를 여러 노드에 나눠 놓아야 한다. 팀은 처음에 클라우드 업체의 네트워크 장애를 원인으로 짐작했지만 실제 원인은 노드의 CPU 포화와 커널 패닉이었다.

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