사례5건

5건 중 1~5번째

1. IL-0005 새 텔레메트리 서비스가 모든 노드에서 무거운 쿠버네티스 API 요청을 보내 대형 클러스터의 컨트롤 플레인이 무너졌고, DNS 기반 서비스 디스커버리가 깨져 OpenAI 의 모든 서비스가 멈췄다

   OpenAI2024

   증상

   2024년 12월 11일 오후 3시 13분 PST 에 알림이 울려 엔지니어들에게 전달됐다. 3시 16분부터 ChatGPT, API, Sora 를 포함한 OpenAI 의 모든 서비스가 크게 느려지거나 완전히 멈췄다.

   서비스 중단오류율 상승컨트롤 플레인 무응답DNS 조회 실패

   촉발

   오후 3시 12분 PST 에 쿠버네티스 컨트롤 플레인 지표를 자세히 수집하는 새 텔레메트리 서비스를 배포했다. 이 서비스의 설정 때문에 각 클러스터의 모든 노드가 무거운 쿠버네티스 API 요청을 보냈다. 이 요청은 클러스터가 클수록 비용이 커진다. 변경은 오후 2시 51분부터 3시 20분 사이에 모든 클러스터에 적용됐다.

   원인

   설정 변경

   구성 요소

   쿠버네티스 API 서버클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시텔레메트리 에이전트

   기여 요인

   스테이징 불일치단계적 배포 부재캐시로 가려진 장애모니터링 사각지대디버그 접근 제한

   감지

   변경이 모든 클러스터에 적용되던 오후 3시 13분 PST 에 알림이 울려 엔지니어들에게 전달됐다. 탐지 도구는 고객이 영향을 받기 몇 분 전에 문제를 잡았고, 엔지니어들은 3시 16분에 원인을 찾았다. 다만 노드의 DNS 캐시가 실제 실패를 늦춰, 문제의 전체 범위가 보이기 전에 배포가 계속 진행됐다.

   조치

   • 클러스터 규모를 줄여 쿠버네티스 API 부하의 총량을 낮췄다.
   • 쿠버네티스 관리 API 로 가는 네트워크 접근을 막아 새로 들어오는 무거운 요청을 차단하고 API 서버가 회복할 시간을 벌었다.
   • 쿠버네티스 API 서버를 증설해 밀린 요청을 처리할 자원을 늘리고 수정을 적용할 수 있게 했다.
   • 컨트롤 플레인 제어권을 되찾은 뒤 문제의 텔레메트리 서비스를 지웠다.
   • 오후 3시 27분부터 영향받은 클러스터에서 트래픽을 빼기 시작했고, 가능한 곳에서는 트래픽을 정상 클러스터로 옮겼다.
   • 많은 서비스가 동시에 자원을 내려받아 자원 한도가 찬 클러스터에는 추가로 수동 조치를 했다.

   후속 조치

   • 모든 인프라 설정 변경에 단계적 배포를 적용하고, 서비스 워크로드와 쿠버네티스 컨트롤 플레인을 포함한 클러스터 상태를 계속 감시한다.
   • 데이터 플레인이 컨트롤 플레인 없이 버티는 상황과 잘못된 변경을 일부러 배포하는 상황을 시험하는 장애 주입 테스트를 돌린다.
   • 데이터 플레인이 컨트롤 플레인을 지나치게 압박할 때도 엔지니어가 쿠버네티스 API 서버에 접근할 수 있는 비상 접근 수단을 만든다.
   • 데이터 플레인과 컨트롤 플레인을 분리한다. 서비스 디스커버리가 쿠버네티스 DNS 에 묶여 있는 구조를 풀어, 핵심 서비스가 요청을 처리할 때 컨트롤 플레인에 기대지 않게 한다.
   • 클러스터 기동에 필요한 자원에 캐시와 동적 속도 제한을 더하고, 클러스터 하나를 통째로 빠르게 교체하는 훈련을 정기적으로 한다.

   교훈

   이 장애는 여러 시스템과 절차가 동시에 실패하며 예상하지 못한 방식으로 얽혀 생겼다. 테스트는 이 변경이 쿠버네티스 컨트롤 플레인에 주는 영향을 잡지 못했다. DNS 캐시 때문에 변경과 서비스 실패 사이에 시간 차가 생겼다. 컨트롤 플레인에 접근할 수 없게 되면서 복구가 매우 느렸다. 데이터 플레인이 컨트롤 플레인과 따로 돌도록 설계되어 있어도, DNS 기반 서비스 디스커버리가 컨트롤 플레인에 기대면 컨트롤 플레인 장애가 서비스 장애로 번진다. 배포 전 점검은 클러스터의 CPU 와 메모리 사용량만 봤고 API 서버 부하는 보지 않았다.

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2. IL-0433 EC2 에서 EKS on Fargate 로 트래픽을 옮기던 중 CoreDNS 과부하로 이름 해석 오류가 쏟아져 롤백했다

   MonotaRO2023

   증상

   남은 엔드포인트의 요청 비율을 EKS 쪽으로 1% 에서 25% 로 올리자 Sentry 에 DNS 이름 해석 오류가 대량으로 올라왔다. API 가 데이터베이스와 외부 서비스에 연결하지 못했다.

   DNS 조회 실패오류율 상승

   촉발

   ALB 로 엔드포인트마다 요청 비율을 바꾸며 이전하던 중, 남은 엔드포인트의 요청 비율을 EKS 쪽으로 1% 에서 25% 로 올렸다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   CoreDNS클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시컨테이너 CPU 한도수평 파드 오토스케일러파드 종료 처리

   기여 요인

   기본 설정 방치리소스 요청과 한도 미설정스테이징 불일치미검증 가정

   감지

   요청 비율을 EKS 쪽으로 올린 직후 Sentry 에 DNS 이름 해석 오류가 대량으로 올라온 것을 확인했다.

   조치

   • 오류를 멈추려고 요청 비율을 VM 쪽으로 되돌렸다.
   • 임시 조치로 HPA 리소스를 만들어 CoreDNS 파드를 오토스케일하게 했고, 그 뒤 EKS 이전을 마쳤다.

   후속 조치

   • 애플리케이션 Deployment 의 dnsConfig 에 ndots 값 "1" 을 넣어 파드가 항상 FQDN 으로 이름을 해석하게 했다.
   • CoreDNS ConfigMap 의 Corefile 에서 cache 를 600 으로 바꿔 캐시 TTL 을 늘렸다.
   • CoreDNS ConfigMap 의 health 플러그인에 lameduck 30s 를 넣어, 스케일인 때 파드가 바로 끝나지 않고 남은 처리를 이어 가게 했다.
   • 운영 환경과 스테이징 환경의 차이를 줄이는 것을 비용과 균형을 보며 검토한다.

   교훈

   MonotaRO 는 관리형 서비스이니 문제가 없으리라 짐작하고 사전 사례 조사, 부하 시험, 감시 같은 측정을 하지 않아 이번 문제가 났다고 보았다. 그래서 짐작하지 말고 측정하라는 원칙을 다시 새겼다. 운영 환경과 스테이징 환경의 차이가 컸다. 네트워크 구성이 달라 환경마다 ndots 가 달랐고, 스테이징 환경의 데이터베이스 사양으로는 고부하 시험을 할 수 없었다. 직접 관리하지 않는 부분의 리소스도 잘 알지 못했다. 쿠버네티스로 옮긴 다른 회사의 사례를 조사했다면 이번 문제를 어느 정도 예측할 수 있었다고 했다.

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3. IL-0083 멀티 테넌트 쿠버네티스 클러스터에서 노드 로컬 dnsmasq 가 동시 질의 한도에 걸리고 cluster.local 응답을 캐시하지 못한 데다 ndots 검색 도메인 질의가 CoreDNS 로 몰려, 서비스 간 호출이 간헐적인 5xx 를 냈다.

   Adevinta2023

   증상

   어느 금요일 오후, 고객 한 곳이 SCHIP 에서 돌리는 일부 서비스에서 HTTP 5xx 오류가 튄다고 알려 왔다. 팀은 바로 장애를 선언했다.

   오류율 상승DNS 조회 실패지연 시간 증가

   원인

   DNS·네트워크 장애

   구성 요소

   CoreDNS클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시텔레메트리 에이전트

   기여 요인

   기본 설정 방치한계 미인지초기 신호 무시미검증 가정

   감지

   고객이 SCHIP 에서 돌리는 일부 서비스의 HTTP 5xx 가 튄다고 알려 와서 알았다. DNS 와의 관계는 한참 뒤에야 드러났고, 그때 보니 그동안 무시해 온 이 클러스터의 DNS Latency SLI 가 다른 클러스터보다 낮아져 있었다.

   조치

   • dnsmasq 의 노드당 동시 DNS 질의 한도를 150에서 Google 권장값인 1500으로 올렸다.
   • CoreDNS 가 응답에 RA 비트를 항상 넣도록 header 설정에 set ra aa, clear rd 를 넣어 dnsmasq 가 cluster.local 응답을 캐시하게 했다.
   • 노드 로컬 dnsmasq 에서 ndots 때문에 생긴 풀 수 없는 도메인 질의를 가로채 NXDOMAIN 으로 응답하도록 설정해 CoreDNS 로 넘어가지 않게 했다.
   • fluent-bit 가 로그 라우터에 접속할 때 쓰는 호스트 이름을 서비스 이름에서 FQDN 으로 바꿨다.
   • 영향받은 고객에게 앱의 내부 이름 해석을 FQDN 으로 바꾸도록 요청했다.

   교훈

   SLO 를 보기 좋은 지표로만 두지 말고 안전장치로 써야 한다. 이번에는 나빠진 DNS Latency SLI 를 오래 무시한 탓에 원인을 늦게 찾았다. SLO 를 안전장치로 쓰려면 믿을 수 있는 SLI 가 먼저 있어야 한다. 조사가 여러 당직자에게 흩어져 있었고, 관찰 결과와 가설을 한곳에 모으지 않아 같은 가설이나 이미 버린 가설을 다시 붙잡기도 했다. 가설 하나를 버린 뒤에 다음 가설로 넘어가야 한다. 기존 지표에 없는 데이터는 DNStop 처럼 직접 모아야 한다. 멀티 테넌트 환경에서는 DNS 를 한 번 개선하면 모든 고객이 그 효과를 본다.

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4. 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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5. IL-0001 CoreDNS 파드가 메모리 한도 100Mi 에 걸려 OOM 으로 계속 죽으면서 쿠버네티스 클러스터 전체의 DNS 가 멈췄다

   Zalando2019

   증상

   Zalando Fashion Store 의 모든 웹 상품 페이지와 코디 페이지가 한 시간 넘게 고객에게 오류를 많이 냈다. 오류는 쿠버네티스 클러스터 하나에서 도는 핵심 데이터 집계 계층 서비스에서 나왔다.

   오류율 상승DNS 조회 실패OOMKilled모니터링 중단

   촉발

   그리 중요하지 않은 하위 서비스 하나로 가는 호출이 타임아웃 나기 시작했다. 집계 계층이 이 호출에 404 로 응답하자 클라이언트가 재시도했고, 집계 계층으로 가는 요청과 그만큼의 DNS 쿼리가 갑자기 치솟았다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   CoreDNS컨테이너 메모리 한도클라이언트 쪽 DNS 리졸버와 캐시

   기여 요인

   한계 미인지캐시 부재재시도 폭주기본 설정 방치과도한 영향 범위모니터링 사각지대

   감지

   DNS 장애로 클러스터 내부 모니터링이 함께 멈춰 당직 호출이 자동으로 가지 않았다. 집계 계층 서비스 당직 엔지니어가 평소처럼 자동 호출에 기대지 못하고 쿠버네티스 담당 당직 엔지니어에게 직접 전화했다. 그래서 쿠버네티스 당직 엔지니어가 장애를 알기까지 예상보다 오래 걸렸다. 연락을 받은 엔지니어가 CoreDNS 파드가 OOM 으로 죽고 있는 것을 찾아냈다.

   조치

   • 쿠버네티스 당직 엔지니어가 CoreDNS 파드의 메모리 request 와 limit 을 100Mi 에서 2000Mi 로 직접 올렸다.

   후속 조치

   • 노드마다 dnsmasq 를 앞에 둔 CoreDNS 를 띄우는 방식으로 더 튼튼한 DNS 구성을 도입한다. 검토하고 시험한 다른 어떤 구성보다 이 방식의 성능이 좋았다.
   • 클러스터 바깥에서 클러스터 전체 상태를 보는 알림을 강화한다. 팀은 클러스터 안 애플리케이션이 영향을 받기 전에, 늦어도 같은 시점에는 클러스터 이상을 알아야 한다.
   • 장애 대응 절차와 도구를 개선한다. 자동 당직 호출이 실패해도 당직 엔지니어가 다른 도구로 옮겨 가지 않고 다른 팀에 바로 에스컬레이션할 수 있게 한다. 채팅 봇으로 에스컬레이션을 단순하게 만드는 방안을 추진하고 있다.

   교훈

   쿠버네티스 DNS 구성은 충분히 튼튼하지 않았다. 애플리케이션 하나가 DNS 를 사실상 서비스 거부 공격하듯 몰아붙여 클러스터 전체를 멈추게 할 수 있어서는 안 된다. DNS 쿼리를 늘린 애플리케이션의 영향 범위는 적어도 노드 하나, 가능하면 파드 하나 안에 갇혀야 한다. 팀은 conntrack 을 처리하는 리눅스 커널의 경쟁 상태나 ndots 5 문제 같은 쿠버네티스 DNS 문제를 대부분 알고 있었고, 일부는 완화책도 갖고 있었다. 하지만 이 문제들이 DNS 구성에 얼마나 크게 영향을 주는지는 제대로 알지 못했다. 모니터링도 충분히 튼튼하지 않았다. 일부 알림은 클러스터 밖에서 돌았지만 대부분은 클러스터 안에서 돌았다. 그래서 DNS 가 무너졌을 때 당직 엔지니어가 자동으로 호출되지 않았고 복구 시간이 필요 이상으로 길어졌다.

   사례 보기

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