사례4건

4건 중 1~4번째

1. IL-0138 nvidia-dkms-390 드라이버 빌드 실패로 망가진 커널 헤더가 몇 주 동안 방치됐다가, 정전 뒤 재부팅하자 하나뿐인 마스터 노드가 커널 패닉에 빠져 홈랩 쿠버네티스 클러스터가 6일 동안 멈췄다.

   Barush Mendez2025

   증상

   2025년 3월 3일 14:15:34부터 홈랩 쿠버네티스에 올린 서비스에 접속되지 않았다. 운영자가 서비스에 들어가려다 직접 알아챘고, 알아채기까지 3시간이 걸렸다.

   컨트롤 플레인 무응답서비스 중단모니터링 중단

   촉발

   정전 때문에 마스터 노드가 재부팅됐다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   GPU 드라이버리눅스 커널쿠버네티스 API 서버

   기여 요인

   초기 신호 무시늦게 드러난 변경단일 장애점모니터링 사각지대

   감지

   운영자가 서비스에 접속하려다 직접 알아챘다. 자동 알림이 없어서 알아채기까지 3시간이 걸렸다.

   조치

   • 원격 접속이 되지 않아 모니터를 연결해 부팅 로그를 보고 커널 패닉을 확인했다.
   • 이전 커널 버전으로 부팅해 시스템을 되살렸다.
   • sudo apt-get remove --purge '^nvidia-.*' 로 망가진 패키지를 지우고 sudo dpkg --configure -a 로 패키지 설정 문제를 고쳤다.
   • dpkg -l | grep -v ^ii 로 남은 망가진 패키지를 찾아 sudo apt-get remove --purge <package_name> 으로 하나씩 지웠다.
   • sudo apt-get install -f 로 빠진 의존성을 채우고 sudo apt-get install --reinstall linux-headers-$(uname -r) 로 커널 헤더를 다시 설치했다.
   • 머신을 재부팅해 커널 패닉이 사라진 것을 확인했다.

   후속 조치

   • GPU 드라이버 설치가 완전히 성공했는지 확인하고, 오류가 나면 바로 변경을 되돌린다.
   • 단일 장애 지점을 없애도록 클러스터를 고가용성 구성으로 옮긴다.
   • 고가용성 구성에서 Kube-API 를 로드 밸런서 뒤에 둔다.
   • 장애를 기록하고 해결 과정을 추적할 티켓 시스템을 만든다.
   • 미리 정해 둔 문제 해결 절차를 만들어 홈랩 장애 대응 시간을 줄인다.
   • Prometheus 와 Grafana 같은 인프라 모니터링을 넣어 문제를 미리 잡는다.
   • 주요 서비스에 HTTP, TCP 검사를 거는 블랙박스 모니터링을 넣어 쿠버네티스 클러스터 밖에서도 장애를 잡는다.

   교훈

   드라이버 빌드 실패를 그대로 두면 몇 주 뒤 재부팅 때 터질 수 있다. 자동 알림이 없어서 발견과 복구가 늦었다. 마스터 노드가 하나뿐이라 노드 하나의 고장이 클러스터 전체 장애가 됐다. 원인을 찾은 뒤에는 비교적 간단히 고쳤고, 데이터 손실은 없었다.

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2. IL-0112 나중에 회수된 EKS 노드 AMI 로 노드를 교체한 뒤 노드가 PLEG is not healthy 를 보고하며 NotReady 를 오갔고 파드 네트워크 타임아웃이 났다

   DFDS2022

   증상

   2022-10-31 13:45 UTC 에 팀은 계획된 vpc-cni EKS 애드온 업그레이드를 배포 파이프라인으로 시작했다. 14:10 에 파이프라인이 업그레이드 중 타임아웃으로 실패했다. 45개 aws-node 파드 가운데 약 10개만 업그레이드됐다. 5개는 Terminating 에 멈췄고, 나머지 30개는 업그레이드를 시도하지도 못했다.

   노드 NotReady업그레이드 정체간헐적 타임아웃간헐적 연결 실패

   촉발

   매일 도는 노드 롤오버가 2022-10-31 07:30 UTC 에 가장 최신 EKS 노드 AMI 인 v20221027 을 가져와 기존 노드를 이 AMI 로 만든 새 노드로 바꿨다. 이 AMI 는 나중에 커널 문제로 회수됐다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   노드 운영체제 이미지리눅스 커널kubeletAWS VPC CNI노드 런치 템플릿Terraform

   기여 요인

   단계적 배포 부재자동화 증폭장애 중첩모니터링 사각지대헬스 프로브 부재

   감지

   07:30 롤오버 뒤 14:10 에 vpc-cni 업그레이드 파이프라인이 타임아웃으로 실패했다. 팀은 롤오버 7시간 뒤인 14:30 에 노드가 NodeNotReady 를 오가는 것을 보고 이상을 알았다. 감지까지 7시간이 걸렸다. 알림은 NodeNotReady 이벤트와 소켓 증가를 잡지 못했다. 팀은 17:21 에 GitHub 에서 v20221027 의 PLEG 관련 이슈를 찾고 나서 원인을 알았다.

   조치

   • Terminating 에 멈춘 노드를 하나씩 cordon, drain, 삭제해 vpc-cni 업그레이드를 끝냈다. 모두 15대를 지웠다.
   • 특정 AMI 를 지정할 수 있도록 인프라 모듈의 terraform 을 고치고 테스트해 master 브랜치에 머지했다.
   • 파이프라인으로 EC2 Auto Scaling 그룹 launch configuration 의 AMI 를 이전의 정상 버전으로 되돌려 노드를 다시 만들었다.

   후속 조치

   • 각 팀에 readiness, liveness 프로브를 쓰자고 제안한다.
   • readiness, liveness 프로브 적용 현황을 보여 주는 대시보드를 만든다.
   • readiness, liveness 프로브와 그 쓸모를 설명하는 위키 글을 쓴다.
   • 인프라 모듈에서 특정 AMI 를 지정할 수 있게 고친다.
   • 최신 AMI 를 바로 받을지, 새 AMI 를 배포 전에 어떻게 시험할지 논의하는 자리를 잡는다.
   • 비정상적인 NodeNotReady 이벤트나 소켓 사용 증가를 잡는 알림을 만든다.
   • 팀 안에 Kubernetes 학습 과정을 만든다.
   • 노드 로그를 중앙에서 모은다.
   • 나와 있는 최신 AMI 를 조회하는 Prometheus exporter 를 만들고, 이를 쓰는 대시보드와 알림도 만든다.

   교훈

   새 AMI 를 배포한 날에는 다른 컴포넌트 업그레이드를 매우 조심해야 한다. 이번에는 새 노드 AMI 를 쓴 날 EKS 컴포넌트도 함께 올리면서 원인을 가리기 어려웠다. 장애나 문제가 생겼을 때 각 팀과 소통하는 경로도 개선해야 한다. 문제를 알린 팀에게서 자세한 내용을 받기 어려웠고, 팀별 당직 호출 경로도 없었다. 팀이 Kubernetes 컴포넌트를 깊이 이해하지 못했던 점도 장애에 영향을 준 요인이었다.

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3. 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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4. IL-0012 CPU limit 과 커널 CFS 쿼터 버그로 파드가 과하게 스로틀링돼 헬스 체크가 실패하고 애플리케이션이 멈췄다

   Omio2020

   증상

   Omio 는 6개월 동안 원인을 알 수 없는 멈춤을 겪었다. 애플리케이션이 멈추거나 헬스 체크에 응답하지 않았고, 네트워크 연결이 끊겼다.

   CPU 스로틀링프로브 실패오류율 상승지연 시간 증가간헐적 타임아웃간헐적 연결 실패

   촉발

   쿠버네티스는 CPU limit 을 커널 CFS 의 쿼터로 구현한다. 주기는 100ms 이고, limit 2코어는 주기마다 CPU 시간 200ms 가 된다. 스레드 10개가 동시에 돌면 20ms 만에 쿼터를 다 쓰고, 남은 80ms 동안 파드의 모든 스레드가 멈춘다. 여기에 커널 CFS 스케줄러의 알려진 버그가 불필요한 스로틀링을 일으켜, 컨테이너가 허용된 쿼터를 다 쓰기도 전에 스로틀링됐다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   컨테이너 CPU 한도리눅스 커널kubelet

   기여 요인

   한계 미인지모니터링 사각지대미패치 알려진 버그

   감지

   팀은 6개월 동안 애플리케이션이 멈추거나 헬스 체크에 응답하지 않는 현상을 겪었지만, 쿠버네티스가 cgroup 지표를 내보내지 않아 스로틀링을 바로 알아채지 못했다. 파드 안에서 /sys/fs/cgroup/cpu/cpu.stat 의 nr_throttled 와 throttled_time 을 읽어 스로틀링 비율을 확인했다.

   조치

   • 버그를 고친 최신 커널이 모든 클러스터에 배포될 때까지 CPU limit 을 껐다.

   후속 조치

   • CFS 쿼터 버그를 고친 최신 커널을 모든 클러스터에 배포한다.
   • 사용률, 포화도, 오류를 보는 USE 지표와 함께 API 지연과 오류율을 지켜보며 결과가 기대한 대로인지 확인한다.

   교훈

   CFS 쿼터 버그가 고쳐지지 않은 커널을 쓴다면 쿠버네티스에서 CPU limit 을 없애거나 kubelet 에서 CFS 쿼터를 끄는 편이 낫다. CPU request 와 limit 은 설정이 비슷해 보여도 구현이 전혀 다르다. CPU 스로틀링은 쿠버네티스 기본 지표에 드러나지 않으므로 cpu.stat 을 직접 확인해야 한다. limit 을 끄면 최적화되지 않은 애플리케이션이 노드의 CPU 를 독차지할 수 있으니, JVM, Go, Node 런타임을 미리 튜닝해 둬야 한다.

   사례 보기

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