사례3건

3건 중 1~3번째

1. IL-0168 새 쿠버네티스 릴리스 뒤 많은 Kapsule 클러스터가 동시에 자동 업그레이드되면서 Kubernetes API 가 과부하로 OOM 이 났고, 새 노드 인증 방식의 재시도가 혼잡을 키워 노드가 Not Ready 가 됐다.

   Scaleway2024

   증상

   2024년 2월 13일 01:04 CET 에 FR-PAR 리전의 Kubernetes API 에서 RAM 과 CPU 사용량이 치솟아 OOM 이 났다. 노드들이 컨트롤 플레인에 인증하지 못해 일부가 "Not Ready" 상태가 됐다.

   노드 NotReady컨트롤 플레인 지연OOMKilled

   촉발

   2월 12일 새 쿠버네티스 릴리스가 모든 사용자에게 나온 뒤, 12일에서 13일로 넘어가는 밤에 많은 클러스터가 동시에 자동 업그레이드를 시작했다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   쿠버네티스 API 서버

   기여 요인

   재시도 폭주자동화 증폭단계적 배포 부재

   감지

   타임라인의 첫 기록은 01:04 CET 다. 이때 Kubernetes API 의 RAM 과 CPU 사용량이 치솟아 OOM 이 났고, 노드들이 컨트롤 플레인에 인증하지 못해 일부가 "Not Ready" 가 됐다. 기록된 첫 조치는 42분 뒤인 01:46 에 API 자원을 늘린 일이었다.

   조치

   • Kubernetes API 에 배정한 자원을 01:46 과 02:20 두 차례 늘렸다.
   • 02:30 에 API 트래픽을 제한해 들어오는 트래픽을 고르게 만들고 혼잡을 줄였다.
   • 03:20 부터 트래픽 제한을 50-100 개 배치로 나눠 차례로 풀어 노드들이 다시 인증하고 "Ready" 가 되게 했다.
   • 03:40 에 API 혼잡 중에 만들어진 고장 노드를 교체하는 스크립트를 돌렸다.
   • 15:45 부터 노드 인증이 한꺼번에 몰리지 않게 일부 클러스터부터 예전 인증 방식으로 차례로 롤백했고, 2월 19일 모든 클러스터에서 롤백을 마쳤다.
   • 노드 인증이 동시에 몰릴 수 있는 클러스터 업그레이드와 설정 갱신 기능을 2월 20일 10:30 까지 껐다.

   후속 조치

   • Kubernetes API 자원 배정을 늘렸다.
   • 예전 인증 방식으로 롤백했다.
   • 노드에 로컬 인증 캐시를 둔다.
   • 부하가 치솟을 때 더 잘 버티도록 자원 배정 전략을 다시 짠다.
   • 쿠버네티스에 새 요청 큐잉 방식을 넣는다.
   • 높은 부하나 장애가 다른 구성 요소로 번지지 않게 구성 요소를 서로 분리한다.
   • 몇몇 지표를 꼼꼼히 지켜봐 이상 패턴을 더 일찍 찾는다.
   • 이 기간에 노드를 배포했지만 제대로 쓰지 못한 고객에게 환불한다.

   교훈

   고객의 클러스터와 노드가 빠르게 늘면서 기존 트래픽 제어로는 혼잡을 막기 어려워졌다. 많은 클러스터의 자동 업그레이드가 한 번에 시작되면 Kubernetes API 에 부하가 몰리고, 계속 실패하고 재시도하는 노드 인증 방식이 혼잡을 더 키운다. 1월 24일 장애 뒤 넣은 단기 완화 조치로는 재발을 막지 못했다.

   사례 보기
2. IL-0002 빌더 파드가 노드 한 대에 몰리자 kubelet 이 기본 API QPS 한도에 막혀 파드 상태를 늦게 갱신했고, CI 빌드가 AWS IAM 자격 증명을 받지 못해 실패했다

   Zalando2019

   증상

   2019년 6월 11일, Zalando 가 직접 만들어 운영하는 CI/CD 플랫폼인 CDP 의 빌드가 한 시간 가까이 타임아웃으로 실패했다.

   오류율 상승자격 증명 획득 실패컨트롤 플레인 지연

   촉발

   CDP 쿠버네티스 클러스터의 규모가 조정되면서 공교롭게도 빌더 파드가 쓸 수 있는 노드가 한 대만 남았다. 그 노드에서 파드가 빠르게 생성되고 삭제되자 kubelet 이 따라가지 못했다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   kubelet파드용 자격 증명 중개자쿠버네티스 API 서버CI 시스템

   기여 요인

   기본 설정 방치단일 장애점

   조치

   • 클러스터를 수동으로 늘려 빌더 파드가 노드 한 대가 아니라 여러 대에 흩어지게 했다.

   후속 조치

   • 전역 클러스터 설정으로 kubelet QPS 를 기본값 5 에서 50 으로 올렸다.

   사례 보기
3. IL-0075 클러스터가 EC2 인스턴스 약 290대로 커지자 노드마다 도는 Datadog 에이전트가 쿠버네티스 API 를 폴링하면서 API 서버가 CPU 와 메모리를 다 써 쿠버네티스 컨트롤 플레인을 쓸 수 없게 됐다.

   Civis Analytics2019

   증상

   스크립트 실행 기반을 쿠버네티스로 옮긴 Croquet 를 사내에 공개한 뒤, 개발자들은 kubectl 명령이 느리다고 했다. 사용자들은 노트북과 서비스가 가끔 시작되지 않는다고 알렸다.

   컨트롤 플레인 지연컨트롤 플레인 무응답지연 시간 증가오류율 상승DNS 조회 실패

   촉발

   자체 인프라 Bocce 에서 쿠버네티스로 옮긴 스크립트 실행 기반 Croquet 를 2018년 9월 사내에 공개했다. 대량의 스크립트가 몰리면서 클러스터가 EC2 인스턴스 약 290대로 커졌고, 노드마다 도는 Datadog 에이전트가 쿠버네티스 API 를 폴링하는 부하도 함께 늘었다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   쿠버네티스 API 서버텔레메트리 에이전트etcd

   기여 요인

   한계 미인지미검증 가정모니터링 사각지대용량 계획 부재

   감지

   개발자들이 kubectl 명령이 느리다고 했고, 사용자들은 노트북과 서비스가 가끔 시작되지 않는다고 알렸다. 마스터 노드의 CPU 사용률이 높았고, 조사해 보니 API 서버 컨테이너 세 개가 CPU 를 꽉 채워 쓰고 있었다. 당시 팀이 볼 수 있던 지표는 마스터 노드 CPU 의 CloudWatch 지표와 Datadog 의 컨테이너별 CPU, 메모리 지표였다. API 요청 처리량과 5xx 오류율과 요청 지연은 볼 수 없었다.

   조치

   • 사내 사용자들을 예전 인프라로 되돌려 클러스터를 안정시켰다.
   • 마스터 노드를 m4.large 세 대에서 m4.4xlarge 세 대로 키웠다.
   • 노드마다 도는 Datadog 에이전트가 서비스 메타데이터를 얻으려고 API 서버를 폴링하지 않도록 Datadog 설정을 바꿨다.
   • 상태를 바꾸지 않는 요청의 max-requests-inflight 한도를 400 에서 1200 으로 올렸다.
   • etcd 의 EBS 볼륨을 20 GB 에서 100 GB 로 늘려 IOPS 를 100 에서 300 으로 올렸다.
   • 스크립트의 DNS 정책을 ClusterFirst 에서 Default 로 바꿔 DNS 타임아웃을 줄였다.

   후속 조치

   • Kops 가 안전한 이전을 지원하면 etcd 를 2.2.1 에서 3.x 로 올린다.
   • 스크립트가 클러스터 안의 다른 워크로드와 통신할 수 있도록 DNS 타임아웃 문제를 근본적으로 해결한다.

   교훈

   가장 큰 실수는 쿠버네티스가 모든 것을 알아서 해 준다고 가정한 것이었다. 쿠버네티스는 노드 5,000대와 파드 100,000개를 지원한다고 하지만, 그 규모에 이르려면 손봐야 할 설정이 많다. 클러스터에 넣는 서드파티 도구, 특히 DaemonSet 을 조심해야 한다. 많은 도구가 보통 규모에 맞춰 만들어졌고 큰 규모에서는 시험되지 않았다. 클러스터 상태를 watch 하는 서비스가 데이터를 지나치게 많이 가져가도록 설계되면 규모 문제가 생긴다. kube2iam 은 모든 파드의 메타데이터를 메모리에 들고 있다가 메모리가 바닥났고, Fluentd Kubernetes Metadata Filter 플러그인도 같은 문제가 있다. 대개 설정 하나로 고칠 수 있지만, 부하 테스트를 해 보기 전에는 잘 드러나지 않는다.

   사례 보기

원인별1