사례3건

3건 중 1~3번째

1. IL-0240 인증 데이터베이스가 과부하에 걸려 Cloudflare API 와 대시보드가 6시간 33분 동안 실패하고 느려졌다

   Cloudflare2020

   증상

   14:43 UTC 에 네트워크 스위치 하나가 ping 에 응답하지 않는다는 알림이 울리기 시작했다. 장애 동안 API 쿼리 성공률이 한때 75%까지 떨어졌고, 대시보드는 평소보다 최대 80배 느려졌다.

   오류율 상승지연 시간 증가데이터베이스 과부하쓰기 거부패킷 손실

   촉발

   14:43 UTC 에 제어 플레인 데이터 센터의 네트워크 스위치 하나가 일부만 동작하는 상태에 빠졌다. LACP 와 BGP 는 계속 돌았지만 받은 패킷 일부를 전달하지 못했고, 스위치는 6분 뒤 스스로 회복했다.

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   NIC·케이블·스위치 포트 링크코디네이션 키-값 저장소데이터베이스 장애 조치 관리자데이터베이스데이터베이스 복제

   기여 요인

   자동화 증폭여유 용량 부재수동 조치 악화

   감지

   14:43 UTC 에 스위치가 ping 에 응답하지 않는다는 알림이 울리기 시작했다. 그 뒤 엔지니어들이 주 인증 데이터베이스가 과부하에 걸린 것을 확인했다.

   조치

   • SSL 인증서를 엣지로 보내는 속도와 메일 발송 같은 기능을 줄여 주 인증 데이터베이스가 늘어난 부하를 감당할 여유를 만들었다.
   • 읽기 복제본으로 처리할 수 있는 API 트래픽을 손으로 보조 데이터 센터로 돌렸다. API 가용성이 크게 나아졌다.
   • 대시보드 사용자의 불편이 커지자 인증 호출을 모두 주 데이터 센터로 되돌렸고, 성능이 떨어진 상태에서도 최대한 버티도록 주 데이터베이스를 계속 손봤다.
   • 21:20 UTC 에 첫 데이터베이스 복제본이 다시 만들어지자마자 자동으로 서비스에 투입됐고, 성능이 정상으로 돌아왔다.
   • 줄였던 서비스를 모두 다시 올려 밀린 비동기 처리가 따라잡게 했고, 한동안 지켜본 뒤 장애 종료를 선언했다.

   후속 조치

   • 새 primary 를 승격하면 데이터베이스 복제본을 모두 다시 만들어야 하는 클러스터 관리 시스템의 제약을 고친다. Cloudflare 는 글을 쓸 무렵 이 결함을 이미 고쳤다고 밝혔다.
   • 트래픽을 다른 데이터 센터로 돌려야 할 때 유연하게 대응하지 못하는 사용자 세션 시스템을 다시 설계한다.
   • 자동 복구 조치의 설정 값을 다시 검토한다. 적어도 데이터베이스 하나에서는 복제본을 primary 로 승격하는 절차를 그렇게 빨리 시작하지 않도록 장애 직후 설정을 바꿨다.
   • 이 장애에 얽힌 시스템마다 자기가 의존하는 시스템의 고장을 더 잘 견디도록 계속 조정한다.

   교훈

   모든 시스템에 이중화가 있었지만, 고장 난 시스템들은 완전히 멈추지 않고 성능이 떨어진 채로 동작했다. 그래서 뒤이어 일어난 일들을 미리 모델링하고 예상하기가 훨씬 어려웠다. 1분 만에 복제본을 승격하는 자동 조치는 Cloudflare 가 자랑하던 기능이었지만, 적어도 데이터베이스 하나에서는 그 조치가 원래 문제보다 더 큰 피해를 낼 수 있었다. 대부분의 범용 클러스터 관리 시스템은 비잔틴 장애를 견디는 프로토콜을 쓰지 않고 RAFT 처럼 단순한 프로토콜을 쓴다. 드문 장애 유형에 약하다고 알려진 단순한 프로토콜이 구현과 디버깅이 어려운 복잡한 프로토콜보다 안전한 경우가 많다고 Cloudflare 는 보았다.

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2. IL-0215 Twilio 결제 시스템의 Redis 가 잔액 데이터를 잃고 읽기 전용이 되어 자동 충전 고객의 신용카드가 반복 결제됐다

   Twilio2013

   증상

   2013년 7월 18일 2:42 AM PDT 에 모니터링 시스템이 결제용 Redis 클러스터의 장애를 당번 엔지니어에게 알렸다. redis-master 호스트의 부하가 극도로 높았고, redis-master 에 기대는 서비스들이 실패하고 있었다.

   데이터베이스 과부하데이터 유실쓰기 거부

   촉발

   7월 18일 1:35 AM PDT 에 네트워크 연결이 끊겨 결제용 redis-slave 전부가 동시에 redis-master 와 끊겼고, 다시 붙으면서 한꺼번에 전체 동기화를 요청했다. 부하가 높아진 redis-master 를 당번 엔지니어가 재시작했다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   인메모리 캐시데이터베이스 복제

   기여 요인

   재시도 폭주수동 조치 악화안전하지 않은 실패 동작

   감지

   2:42 AM PDT 에 모니터링 시스템이 Redis 클러스터 장애를 당번 엔지니어링 팀에 알렸다. 잘못된 결제는 3:28 AM PDT 에 결제 시스템 모니터링이 이상 동작을 보고해 알았고, 12:36 PM PDT 에는 모니터링이 같은 이상의 재발을 찾았다.

   조치

   • 2:42 AM PDT 에 당번 엔지니어가 높은 부하를 해결하려고 redis-master 를 재시작했다.
   • 4:10 AM PDT 에 신용카드 결제가 더 일어나지 않게 결제 시스템을 내렸다.
   • 6:24 AM PDT 에 정지된 계정을 모두 되살렸고, 결제 시스템은 원인을 조사하는 동안 꺼 둔 채로 뒀다.
   • 별도 관계형 데이터 저장소에 따로 적어 둔 잔액 기록으로 redis-master 에서 잃은 계정 잔액을 복원했다.
   • 12:36 PM PDT 에 같은 이상이 다시 나타나자 결제 시스템을 다시 내리고 정지된 계정을 바로 되살렸다.
   • 2:57 PM PDT 부터 잘못된 신용카드 결제를 환불해 7월 19일 3:00 PM PDT 에 모두 마쳤다.
   • 7월 19일 3:30 PM PDT 에 영향받은 모든 계정에 최근 30일 Twilio 사용액의 10% 를 크레딧으로 줬다.
   • 장애를 일으킨 원래 Redis 클러스터를 교체했고, redis-master 의 잘못된 설정을 찾아 고쳤다.
   • 7월 19일 7:10 PM PDT 부터 고객 계정 묶음마다 결제 시스템을 차례로 켰다.

   후속 조치

   • redis-master 의 Redis 재시작을 막고, 앞으로 redis-master 복구는 slave 를 승격해 처리한다.
   • 결제 잔액이 없거나 쓸 수 없으면 계정을 정지하거나 신용카드를 결제하지 않도록 안전장치를 넣는다.
   • 결제 시스템이 잔액을 따로 적어 두는 데이터베이스와 실시간으로 대조하게 바꾼다.

   교훈

   Twilio 는 현재 잔액 데이터와 잔액을 갱신하는 능력을 동시에 잃자 자동 충전 시스템이 위험한 방향으로 실패했다고 봤다. 잔액이 없거나 쓸 수 없을 때 자동 충전 시스템은 계정을 정지하지 않고 카드를 결제하지 않는 쪽으로 멈춰야 했다.

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3. IL-0303 GitHub 의 새 3노드 MySQL 클러스터에서 자동 페일오버가 잘못 일어나고 클러스터 상태가 갈라져 GitHub.com 이 두 번 멈췄다

   GitHub2012

   증상

   2012년 9월 10일 월요일, 스키마 마이그레이션이 데이터베이스에 높은 부하를 걸자 Percona Replication Manager 의 헬스 체크가 마스터에서 실패했다. Percona Replication Manager 는 'active' 역할을 다른 노드로 옮겼고, 새 노드가 느려지면서 GitHub.com 이 멈췄다.

   장애 조치 실패데이터베이스 과부하지연 시간 증가복제 지연스플릿 브레인서비스 중단

   촉발

   무중단 MySQL 스키마 마이그레이션이 이전의 같은 종류 마이그레이션보다 높은 부하를 데이터베이스에 걸었고, 그 부하로 Percona Replication Manager 의 헬스 체크가 마스터에서 실패했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   데이터베이스데이터베이스 장애 조치 관리자데이터베이스 복제

   기여 요인

   자동화 증폭데워진 캐시에 기댄 구조수동 조치 악화장애 중첩

   감지

   9월 11일 아침 한 개발자가 'standby' 역할을 맡은 노드에서 잘못된 쿼리 결과가 나온다고 운영팀에 알렸다. 그 뒤 운영팀은 혼자 마스터로 뽑힌 'c' 노드가 앞서 데이터가 뒤처졌다고 판단한 노드라는 것을 알아챘다.

   조치

   • 9월 10일 Pacemaker 의 maintenance-mode 를 켜서 모든 헬스 체크와 자동 페일오버 동작을 멈췄다.
   • 9월 11일 8:26 AM 에 데이터가 뒤처진 'c' 노드의 전원을 꺼서 갈라진 클러스터 상태를 끝내고 데이터가 더 어긋나지 않게 했다.
   • 클러스터 상태를 깨끗하게 되살리려고 'a' 와 'b' 두 노드에서 Pacemaker 와 Heartbeat 프로세스를 모두 멈춘 뒤 'a' 노드에서 다시 띄웠다.
   • 'a' 노드에서 MySQL 을 띄워 'active' 역할을 맡게 했다.
   • 다른 사용자의 대시보드에 새어 나간 이벤트를 모두 지우고, 그 시간에 경로가 잘못 잡힌 저장소를 모두 점검했다.
   • 협업자가 아닌 사람에게 열려 있던 비공개 저장소 16개의 소유자에게 모두 직접 연락했다.

   후속 조치

   • Pacemaker 설정을 바꿔 'active' 데이터베이스 역할의 페일오버는 운영팀 사람이 시작할 때만 일어나게 한다.
   • 비상시나 정기 유지보수 때 페일오버를 해도 성능이 떨어지지 않도록, 복제본 데이터베이스의 InnoDB 버퍼 풀을 미리 데우는 여러 방법을 조사하고 시험한다.
   • 화요일에 segfault 를 일으킨 코드 경로를 중심으로 Pacemaker 와 Heartbeat 스택 전체를 점검한다.
   • 만일에 대비해 segfault 가 난 서버에서 강도 높은 하드웨어 시험을 한다.

   교훈

   GitHub 은 이번 장애에 세 가지가 겹쳤다고 밝혔다. 일어나지 말았어야 할 'active' 역할 페일오버가 여러 번 일어났고, 클러스터 상태가 갈라져 클러스터 관리 소프트웨어가 잘못된 동작을 했으며, 그 페일오버들이 필요 이상으로 성능과 가용성을 해쳤다. 두 장애는 모두 자동 페일오버에서 시작했는데, 그 페일오버를 해야 하느냐고 운영팀 누구에게 물었어도 하지 말아야 한다고 답했을 것이다. GitHub 은 자동 페일오버가 서비스 가용성을 지키는 좋은 방법인 경우가 많지만, 주 운영 데이터베이스는 그런 경우가 아니라고 결론 내렸다.

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