사례1건

1건 중 1~1번째

1. IL-0213 Consul 클러스터의 KV 쓰기가 느려지고 리더가 뒤처지며 Roblox 전체가 73시간 동안 멈췄다

   Roblox2021

   증상

   2021년 10월 28일 13:37 PST 에 Vault 성능이 떨어지고 Consul 서버 한 대의 CPU 부하가 높아졌다. 이때는 플레이어에게 영향이 없었다.

   지연 시간 증가노드 CPU 고부하서비스 중단모니터링 중단

   촉발

   10월 27일 14:00 PST 에 트래픽 라우팅을 맡는 백엔드 서비스에 Consul 의 새 streaming 기능을 켰다. 같은 롤아웃에서 연말 트래픽에 대비해 트래픽 라우팅 노드 수를 50% 늘렸고, 하루 뒤 Consul 성능이 떨어지기 시작했다.

   원인

   소프트웨어 결함

   구성 요소

   코디네이션 키-값 저장소서비스 디스커버리인메모리 캐시

   기여 요인

   단일 장애점장애 중첩모니터링 사각지대수동 조치 악화늦게 드러난 변경

   감지

   10월 28일 13:37 PST 에 Vault 성능 저하와 Consul 서버 한 대의 높은 CPU 부하를 보고 Roblox 엔지니어들이 조사를 시작했다. Consul 클러스터 지표에서 KV 쓰기 지연이 올라간 것을 확인했다.

   조치

   • 하드웨어 성능 저하를 의심해 Consul 클러스터 노드 한 대를 교체했다.
   • 트래픽 증가를 의심해 Consul 클러스터의 모든 노드를 128코어와 더 빠른 NVME SSD 를 단 서버로 바꿨다.
   • Consul 클러스터 전체를 내리고 장애 시작 무렵인 몇 시간 전 스냅샷으로 상태를 되돌렸으며, iptables 로 접근을 막았다가 천천히 풀었다.
   • 외부 트래픽을 막고, Consul 을 쓰는 서비스 목록을 모아 꼭 필요하지 않은 사용을 끄는 설정을 배포했으며, 서비스 인스턴스를 한 자릿수로 줄이고 헬스 체크 간격을 60초에서 10분으로 늘렸다.
   • 경합이 128코어 서버로 옮긴 탓일 수 있다고 보고 Consul 클러스터를 다시 64코어 서버로 옮겼다.
   • 트래픽 라우팅 노드를 포함한 모든 Consul 시스템에서 streaming 기능을 껐고, 설정이 15:51 PST 에 다 퍼지자 KV 쓰기의 p50 지연이 300ms 로 내려갔다.
   • 느린 리더 문제의 원인을 모르는 채로, 문제가 있는 서버가 리더로 뽑힌 채 남지 않게 막았다.
   • 캐시 시스템을 다시 배포했고, 틀어진 스케줄링 데이터와 끝나지 않는 배포 같은 문제를 밤새 찾아 고쳤다.
   • 장애와 문제 분석 중에 내렸던 서비스들을 알맞은 용량으로 다시 띄우고 제대로 도는지 확인했다.
   • DNS 조정으로 무작위로 고른 일정 비율의 플레이어만 들이고 나머지는 정적 점검 페이지로 보냈으며, 데이터베이스 부하와 캐시 성능을 보며 약 10% 씩 늘렸다.

   후속 조치

   • HashiCorp 는 시험 환경에서 이 경합 문제를 재현하는 새 벤치마크를 만들고 대규모 시험을 늘린다.
   • HashiCorp 는 극한 부하에서도 경합이 생기지 않도록 streaming 시스템의 설계를 고친다.
   • 기존 BoltDB 도구로 데이터베이스를 압축하는 절차를 만들어 배포했고, 이것으로 성능 문제가 풀렸다.
   • 텔레메트리 시스템과 Consul 사이의 순환 의존을 없애, 텔레메트리 시스템이 감시 대상 시스템에 기대지 않게 했다.
   • Consul 과 BoltDB 성능, Roblox 서비스와 Consul 사이의 트래픽 패턴을 더 잘 보이게 텔레메트리를 넓혔고, 이번 장애 상태에 가까워지는 신호에 정밀한 알림을 건다.
   • 백엔드 서비스를 둘 지리적으로 떨어진 데이터센터를 하나 더 세웠고, 데이터센터 안에서 여러 가용 영역으로 옮긴다.
   • 서비스들의 Consul KV 와 헬스 체크 사용을 검토해 일부 핵심 서비스를 전용 클러스터로 나눠 중앙 Consul 클러스터의 부하를 줄였다.
   • Consul KV 를 데이터 저장소로 쓰던 핵심 서비스의 데이터를 더 알맞은 저장 시스템으로 옮긴다.
   • 쓰지 않는 KV 데이터를 대량으로 찾아 지웠고, Consul 성능이 좋아졌다.
   • HashiCorp 와 함께 BoltDB 대신 freelist 가 끝없이 커지는 문제가 없는 후속 라이브러리 bbolt 를 쓰는 새 Consul 버전을 배포한다. 연말 최대 트래픽을 피해 새해로 미뤘고 1분기에 끝낸다.
   • 캐시 배포 방식을 다시 설계해 아무것도 없는 상태에서도 캐시 시스템을 빨리 올릴 수 있게 한다.
   • 오래 멈춘 뒤 큰 작업을 다시 올리기 쉽게 하는 Nomad 개선 몇 가지를 HashiCorp 와 찾았고, 다음 Nomad 업그레이드에서 배포한다.
   • 서버 설정을 더 빨리 바꾸는 방법을 만들어 배포했다.
   • 새 streaming 구현을 Roblox 규모와 부하로 시험한 뒤에 조심스럽게 다시 들인다.

   교훈

   Roblox 는 원인 두 가지가 Consul 구현 깊숙이 묻혀 있어 진단이 어려웠던 것이 장애를 길게 만든 주된 이유라고 봤다. 원인을 보여 줄 모니터링 시스템이 장애가 난 Consul 에 기대고 있어 분석이 크게 막혔다. 모든 백엔드 서비스를 Consul 클러스터 하나에 올린 구성이 이런 장애에 취약했다. HashiCorp 는 Roblox 와 비슷한 규모에서 streaming 을 벤치마크했지만, 이 경합은 스트림 수가 많고 교체가 잦은 조건이 겹칠 때만 나타나 전에는 보지 못했다. 더 빠른 하드웨어는 도움이 되지 않았고 오히려 안정성을 해쳤을 수 있다. 오래 완전히 멈춘 상태에서 서비스를 올리는 데도 캐시 배포와 데우기 때문에 시간이 많이 걸렸다.

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