사례1건

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1. IL-0301 Basecamp 3 의 주 데이터베이스가 정시 부하에 락 경합으로 30초 만에 완전히 막혔다

   37signals2022

   증상

   2022년 6월 27일 13:00 UTC 에 Basecamp 3 가 갑자기 아주 느려졌고 곧 오류 페이지를 보였다. 같은 30초 사이에 Basecamp 3 의 주 데이터베이스가 정상에서 완전한 정체 상태로 넘어갔다.

   잠금 경합과 교착데이터베이스 과부하지연 시간 증가오류율 상승서비스 중단

   촉발

   13:00 UTC 에 예약 알림을 대량으로 묶어 보내는 시각에 맞춰 부하가 큰 데이터베이스 쿼리가 한꺼번에 몰려들었고, 이 쿼리들이 주 데이터베이스에서 락 경합을 연쇄로 일으켰다.

   원인

   용량 한계

   구성 요소

   데이터베이스

   기여 요인

   용량 계획 부재수동 조치 악화모니터링 사각지대

   감지

   37signals 는 13:00:00 과 13:00:30 UTC 사이에 Basecamp 3 의 주 데이터베이스가 완전히 정체되는 것을 보고 곧바로 대응을 시작했다.

   조치

   • 주 데이터베이스의 부하를 덜려고 Basecamp 3 의 일부 기능을 멈췄다. 진행 보고 이메일을 그날 늦게 보내도록 미룬 것이 그 예다.
   • 막힌 주 데이터베이스에서, 이런 장애에 대비해 대기 중이던 복제본 데이터베이스로 절차대로 페일오버했다.
   • 페일오버 뒤 데이터베이스가 다시 무너지자 Basecamp 3 를 곧바로 유지보수 모드로 바꿨다.
   • 데이터베이스 쿼리 시간에 강제 상한을 걸었다.
   • 쿼리 시간 상한을 안전장치로 두고 기능을 한 단계씩 다시 켜서 서비스를 모두 되살렸다.

   후속 조치

   • 데이터베이스 쿼리에 강제 시간 상한을 둔다. 평소 빠르던 쿼리가 일정 수준 넘게 느려지면 기다리며 쌓이게 두지 않고 실패하게 한다.
   • 동시 실행 한도를 조정한다. 일정 수준을 넘으면 병렬로 도는 작업이 많을수록 시스템 전체가 느려지기 때문이다.
   • 서비스 수준 기대치를 더 엄격하게 잡고, 예약 알림과 보고서를 몇 분 안에 대량으로 보내며 생기던 정시 데이터베이스 부하 급증을 더는 용인하지 않는다. 제품 설계부터 데이터베이스 내부까지 이 부분을 살핀다.
   • 일부 예약 작업을 돌리는 병렬 워커 수를 줄여 동시 실행과 락 경합을 낮춘다.
   • 일부 예약 작업을 한꺼번에 끝내지 않고 몇 분에 걸쳐 돌려 데이터베이스 부하를 시간에 나눈다.
   • 한꺼번에 몰려드는 쿼리 다수를 주 데이터베이스에서 읽기 전용 복제본 데이터베이스로 옮긴다.
   • 지난 1년의 데이터베이스 지표에서 찾은 성능 저하 여러 건을 하나씩 고친다. 이 저하는 알림을 울리지 않았지만 주 데이터베이스 부하를 서서히 늘렸다.
   • 한꺼번에 몰려드는 다른 작업을 찾아 분산해, 데이터베이스의 특정 지점에 부하가 몰리지 않게 한다.
   • 높은 부하와 높은 동시성에서 더 예측 가능하게 동작하도록 데이터베이스를 조정한다.
   • 데이터베이스 내부의 락과 트랜잭션 상태를 더 잘 볼 수 있도록 관측성을 높인다.
   • 장애 중에 부하가 큰 Basecamp 3 기능을 골라 끌 수 있는 더 쓰기 편한 도구를 만든다.
   • 멈춘 데이터베이스에 대응하는 운영 훈련을 잡아 대응을 연습하고 다듬는다.
   • 앞으로 몇 년의 Basecamp 성장에 맞춰 확장할 수 있도록 데이터베이스 소프트웨어와 하드웨어 업그레이드를 검토한다.
   • Basecamp 3 를 받치는 구성 요소에 서비스 수준 목표, 곧 SLO 를 정해 데이터베이스 성능 변화를 더 일찍, 더 분명하게 알아챈다.
   • 분기마다 성능과 부하를 검토해 눈에 띄지 않게 진행되는 성능 변화를 찾는다.

   교훈

   37signals 는 이번 장애에 원인 하나가 없었다고 밝혔다. 시스템이 한계를 조금만 넘어도 순식간에 안정에서 불안정으로 넘어가는 지점이 있고, 그 지점은 특별한 계기 없이 성장과 함께 서서히 다가온다. 막힌 쿼리를 종료하는 일은 트랜잭션 롤백 때문에 같은 락에서 다시 막혀 정체를 키울 수 있다. 37signals 는 이 시스템을 잘 알면서도 결정적인 단서가 없고 데이터베이스 내부를 깊이 들여다볼 수단이 없어 확신을 갖고 대응하지 못했다고 썼다. 그래서 문제 하나를 고치는 대신 위험을 줄이고 확신을 쌓아 가는 길을 택했다.

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