사례4건

4건 중 1~4번째

1. IL-0077 Kyverno 1.12 가 만든 ephemeralreports 객체가 쌓여 EKS 의 etcd 데이터베이스가 한도를 넘었고 운영 클러스터가 읽기 전용이 되어 모든 쓰기가 거부됐다

   Marcin Cuber2024sev1

   증상

   운영 EKS 클러스터가 읽기 전용 상태가 됐다. etcd 데이터베이스 공간이 한도를 넘자 API 서버가 새 파드 생성이나 디플로이먼트 스케일 조정처럼 객체를 바꾸는 요청을 모두 거부했다. 글쓴이는 이를 P1 장애로 다뤘다.

   컨트롤 플레인 무응답컨트롤 플레인 지연

   촉발

   Kyverno 1.12 가 ephemeralreports 객체를 너무 많이 만들어 etcd 에 쌓았다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   etcd쿠버네티스 API 서버정책 엔진

   기여 요인

   한계 경보 부재디버그 접근 제한

   감지

   클러스터가 읽기 전용이 되어 쓰기 요청이 거부되면서 드러났다. 글쓴이는 kube-apiserver 감사 로그에서 mvcc: database space exceeded 를 찾는 CloudWatch Logs Insights 쿼리로 오류가 처음 나온 시각을 확인하는 방법을 소개했다.

   조치

   • AWS 의 EKS 팀과 etcd 팀이 8GB 와 10GB 이던 etcd 저장 공간을 12GB 로 늘려 잠금을 풀었다.
   • AWS 엔지니어가 여러 승인을 거친 뒤, 정리되지 않고 쌓인 ephemeralreports 객체를 etcd 에서 직접 지웠다.

   후속 조치

   • apiserver_storage_size_bytes 지표로 etcd 데이터베이스 크기를 모니터링해 8GB 한도에 닿지 않게 한다.
   • Kyverno 1.12 를 쓰고 있다면 ephemeralreports 가 쌓이는 문제를 고친 v1.12.4 로 업그레이드한다. ephemeralreports 가 계속 생기면 admission 이벤트 보고를 끄거나 --aggregationWorkers 를 늘린다.

   교훈

   EKS 의 etcd 데이터베이스 한도는 8GB 다. 한도를 넘으면 클러스터가 읽기 전용이 되고, 컴팩션도 막혀 객체를 지워 공간을 되찾을 수 없다. 글쓴이가 관찰한 바로는 객체를 지우는 스크립트도 etcd 가 잠기기 전에만 통한다. 그러므로 etcd 크기를 모니터링하고 8GB 에 절대 닿지 않게 해야 한다. EKS 에서는 etcd 에 직접 접근할 수 없어 잠긴 etcd 를 스스로 풀 수 없다. AWS 지원팀에 의존해야 하고, 해결 방법을 알아도 실행되기까지 오래 걸릴 수 있다. apiserver_storage_objects 지표로 리소스 종류별 객체 수를 보면 무엇이 etcd 공간을 차지하는지 찾을 수 있다.

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2. IL-0190 쿠버네티스 업그레이드로 etcd 리더가 있던 노드가 갑자기 종료된 뒤, Cortex distributor 두 개가 옛 리더와 맺은 TCP 연결이 멈춘 채 그 연결을 계속 써서 런던 리전 Hosted Prometheus 쓰기가 12분 동안 일부 실패했다.

   Grafana Labs2020

   증상

   2020년 3월 16일 11:31 UTC에 SLO 기반 알림이 당직 엔지니어를 호출했다. 런던 리전 Hosted Prometheus 로 들어오는 쓰기의 약 20%가 실패하고 있었다. 문제는 이미 11분 전에 시작된 상태였다.

   오류율 상승간헐적 타임아웃

   촉발

   예약된 쿠버네티스 버전 업그레이드가 etcd 리더가 돌던 노드를 정상 종료 절차 없이 갑자기 종료했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   etcd노드 풀

   기여 요인

   기본 설정 방치파괴적 변경 보호 장치 부재

   감지

   SLO 기반 알림이 11:31 UTC에 당직 엔지니어를 호출했다. 장애가 시작되고 11분이 지난 시점이었다. 오류율이 20% 수준이었기 때문에 이대로 두었다면 월간 SLA 를 넘기기까지 약 18시간이 걸렸을 것이다.

   조치

   • 11:32 UTC에 영향받은 distributor 를 재시작했고, 오류가 멈췄다.

   후속 조치

   • Cortex 의 etcd 클라이언트 설정에 gRPC keepalive 프로브를 켠다. DialKeepAliveTime 은 10초, DialKeepAliveTimeout 은 DialTimeout 의 두 배로 두고 PermitWithoutStream 을 true 로 한다.
   • 쿠버네티스 업그레이드 절차를 고쳐, etcd operator 가 관리하는 etcd 파드까지 포함해 파드와 머신을 정상 종료 절차로 내리게 한다.

   교훈

   노드가 죽으면 TCP 연결이 정상적으로 닫히지 않고 멈춘 채 남을 수 있다. etcd 클라이언트에 keepalive 를 설정하지 않으면 새 리더가 뽑힌 뒤에도 클라이언트는 죽은 연결을 계속 쓴다. 노드를 내리는 업그레이드 스크립트는 operator 가 관리하는 파드까지 정상 종료할 수 있어야 한다. 장애 대응과 복구, 사후 분석 동안 Grafana Loki 로 로그를 빠르게 뒤질 수 있어서 복구 시간이 줄었다.

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3. IL-0072 etcd 쓰기 지연으로 API 서버가 오래된 데이터를 읽어 클러스터 상태가 두 가지로 번갈아 보였고, 주 운영 클러스터 전체가 약 4시간 멈췄다

   Nordstrom2017

   증상

   사용자가 파드가 떴다가 사라진다고 클러스터 운영 팀에 알렸다.

   API 조회 결과 불일치오래된 엔드포인트 라우팅서비스 중단

   촉발

   etcd 의 쓰기 지연이 크게 늘었다. 발표자는 정상인 etcd 의 쓰기 지연이 한 자릿수 밀리초이고, 데이터베이스 동기화 지연이 두 자릿수나 수백 밀리초를 넘으면 문제가 시작된다고 설명했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   etcd쿠버네티스 API 서버인그레스 컨트롤러영구 볼륨과 스테이트풀셋

   기여 요인

   기본 설정 방치

   감지

   팀은 사용자가 파드가 떴다가 사라진다고 알려 와서 장애를 알게 됐다. 팀이 kubectl 로 확인하자 같은 명령이 실행할 때마다 다른 결과를 냈다.

   조치

   • 새 클러스터를 만들어 애플리케이션을 다시 배포하고 서비스를 복구했다.
   • 볼륨을 옛 클러스터에서 하나씩 손으로 풀어 새 클러스터에서 바인딩했다.
   • 로드 밸런서를 쓰던 팀들이 DNS 레코드를 새 클러스터의 로드 밸런서 이름으로 손으로 바꿨다.

   후속 조치

   • API 서버가 etcd 에서 읽을 때 항상 쿼럼 읽기를 하도록 설정한다.

   교훈

   etcd 는 쿼럼 읽기를 요청하지 않으면 오래된 데이터로 응답할 수 있고, 이 동작은 문서에 적혀 있다. 쿠버네티스 1.9 부터는 쿼럼 읽기가 기본이므로, 그 전 버전을 쓰면서 API 서버 설정을 직접 관리한다면 설정을 확인해야 한다. 쿼럼 읽기는 성능 걱정 때문에 처음에는 권장되지 않았지만, etcd 3.1 에서는 읽기가 디스크를 거치지 않아 부담이 크게 줄었다. etcd 는 쓰기 지연에 매우 민감하므로 데이터베이스 동기화 지연을 지켜봐야 한다. 고가용성 문서처럼 계속 바뀌는 문서는 꾸준히 다시 읽어야 한다. 로드 밸런서 이름을 직접 가리키는 DNS 레코드와 한 노드에 묶이는 볼륨은 클러스터 교체를 느리게 만든다.

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4. IL-0003 etcd 클러스터 재구성 뒤 쿠버네티스 버그로 linkerd 가 서비스 위치 갱신을 받지 못했고, linkerd 를 모두 재시작하자 엔드포인트가 없는 서비스를 파싱하지 못하는 오류가 드러나 플랫폼 전체가 멈췄다

   Monzo2017

   증상

   14:10 에 입출금 계좌 결제 처리에 필요한 서비스 하나를 배포하자 그 서비스로 가는 요청이 모두 실패했다. 이때부터 입출금 계좌 고객의 결제가 실패했다. 선불 카드는 이 서비스를 쓰지 않아 아직 영향이 없었다.

   오류율 상승오래된 엔드포인트 라우팅서비스 중단

   촉발

   14:10 에 엔지니어가 입출금 계좌 결제 처리에 필요한 서비스에 변경을 배포했다. 2주 전 etcd 클러스터를 재구성한 뒤로 쿠버네티스와 etcd 클라이언트 버그가 요청 타임아웃을 낼 수 있는 상태였고, 이 때문에 linkerd 는 배포 뒤 새 파드의 위치를 받지 못했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   etcd쿠버네티스 API 서버Linkerdkubelet

   기여 요인

   롤백 무효수동 조치 악화장애 중첩모니터링 사각지대단일 장애점

   감지

   14:10 배포 직후 그 서비스로 가는 요청이 모두 실패했고 입출금 계좌 결제가 실패하기 시작했다. 14:12 롤백 뒤에도 오류가 계속되자 14:16 에 내부적으로 장애를 선언했다. 15:13 에 플랫폼 전체가 멈추자 자동 알림이 거의 모두 울렸다.

   조치

   • 14:12 에 배포한 변경을 롤백했지만 오류는 계속됐다.
   • 고객 영향을 줄이려고 장애 때 쓰는 내부 백업 절차를 가동해 대부분의 고객이 계속 카드를 쓸 수 있게 했다.
   • 14:26 에 linkerd 인스턴스 수백 개를 모두 재시작하기 시작했고, 이 조치가 장애를 키웠다.
   • 14:37 에 kubelet 이 apiserver 에서 설정을 받지 못하자 apiserver 프로세스 세 개를 재시작했다.
   • 15:27 에 플랫폼 팀이 새 linkerd 버전을 배포하기 시작했다. 이 버전에는 비호환 문제를 고친 코드가 들어 있었고, 스테이징에서 몇 주째 시험하던 버전이었다.
   • 15:31 에 엔드포인트가 없는 쿠버네티스 서비스를 지워 linkerd 가 서비스 디스커버리 정보를 읽게 했고, 플랫폼이 회복했다.

   후속 조치

   • 클러스터 재구성 뒤 타임아웃을 일으킬 수 있는 쿠버네티스 버그를 고친다.
   • 파싱 오류를 고친 새 linkerd 버전을 배포한다.
   • 영향을 받은 구성 요소에 더 나은 헬스 체크, 대시보드, 알림을 만들어 무엇이 잘못됐는지 더 분명한 신호를 주고 사람의 실수를 막는다.
   • 장애를 내부와 외부에 더 분명하고 빠르게 알리도록 절차를 개선한다.

   교훈

   분산 시스템의 대규모 장애는 이해하기 매우 어렵고, 사람이 좋은 뜻으로 한 조치가 오히려 문제를 키울 수 있다. 이번에는 linkerd 를 모두 재시작한 결정이 또 다른 버전 비호환 문제를 드러내 장애를 더 키웠다. 배포가 잦고 노드와 애플리케이션 장애에 자동으로 대응하는 백엔드에서는 네트워크가 매우 동적이다. 그래서 배포와 요청 라우팅 시스템을 믿을 수 있는 것이 무엇보다 중요하다. Monzo 는 인터페이스를 바꿀 때 앞뒤 버전과 호환되게 해서 롤백을 안전하게 할 수 있게 해 두었지만, 이번에는 롤백한 뒤에도 오류가 계속됐다.

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원인별1