Cloud Computing On Demand

일단 문서의 모든 내용을 이해한 것이 아니라 찾아보고 공부할 것들이 많이 있다.
실제 하드웨어의 스펙도 실무에서 쓰는 것과 다른 부분이 많기 때문에
어떤 항목들에 대한 튜닝과 개선을 통해
넷플릭스 만큼은 아니더라도 대역폭을 더 적은 자원을 소모하면서
뽑아낼 것인가에 대한 연구는 해볼만할 것 같다.

FreeBSD의 기술행사인 EuroBSDCon 2022에서 발표된
넷플릭스의 프레젠테이션 자료는 아래와 같다.

공부해보자!

쿠버네티스 클러스터의 네트워크 구성에 문제가 생기면
다음과 같은 에러를 만날 수 있습니다. 

root@controlplane:/# k get all -n triton
NAME                                READY   STATUS              RESTARTS   AGE
pod/mysql                           0/1     ContainerCreating   0          67s
pod/webapp-mysql-54db464f4f-5jtq2   0/1     ContainerCreating   0          67s
...
...
root@controlplane:/# k describe pod/webapp-mysql-54db464f4f-5jtq2
Events:
  Type     Reason                  Age                From               Message
  ----     ------                  ----               ----               -------
  Normal   Scheduled               14m                default-scheduler  Successfully assigned triton/webapp-mysql-54db464f4f-648sr to controlplane
  Warning  FailedCreatePodSandBox  14m                kubelet            Failed to create pod sandbox: rpc error: code = Unknown desc = [failed to set up sandbox container "7fba1fad2f3e8297e080cfd1ab1d75615f1d036acf0eb6182514dcebbf2cf089" network for pod "webapp-mysql-54db464f4f-648sr": networkPlugin cni failed to set up pod "webapp-mysql-54db464f4f-648sr_triton" network: unable to allocate IP address: Post "http://127.0.0.1:6784/ip/7fba1fad2f3e8297e080cfd1ab1d75615f1d036acf0eb6182514dcebbf2cf089": dial tcp 127.0.0.1:6784: connect: connection refused, failed to clean up sandbox container "7fba1fad2f3e8297e080cfd1ab1d75615f1d036acf0eb6182514dcebbf2cf089" network for pod "webapp-mysql-54db464f4f-648sr": networkPlugin cni failed to teardown pod "webapp-mysql-54db464f4f-648sr_triton" network: Delete "http://127.0.0.1:6784/ip/7fba1fad2f3e8297e080cfd1ab1d75615f1d036acf0eb6182514dcebbf2cf089": dial tcp 127.0.0.1:6784: connect: connection refused]
  Normal   SandboxChanged          4m (x47 over 14m)  kubelet            Pod sandbox changed, it will be killed and re-created.

에러 메세지를 보면 CNI 문제인 것처럼 보입니다.
이때 클러스터가 사용중인 CNI 를 확인할 필요가 있겠죠?

/opt/cni/bin 경로 확인

/opt/cni/bin 경로에서 클러스터에 설치된 CNI 플러그인을 확인할 수 있습니다. 

root@controlplane:/# ls /opt/cni/bin/ -al
total 81676
drwxrwxr-x 2 root root     4096 Sep  4 00:52 .
drwxr-xr-x 3 root root     4096 Aug 25  2021 ..
-rwxr-xr-x 1 root root  4159518 May 13  2020 bandwidth
-rwxr-xr-x 1 root root  4671647 May 13  2020 bridge
-rwxr-xr-x 1 root root 12124326 May 13  2020 dhcp
-rwxr-xr-x 1 root root  5945760 May 13  2020 firewall
-rwxr-xr-x 1 root root  3069556 May 13  2020 flannel
-rwxr-xr-x 1 root root  4174394 May 13  2020 host-device
-rwxr-xr-x 1 root root  3614480 May 13  2020 host-local
-rwxr-xr-x 1 root root  4314598 May 13  2020 ipvlan
-rwxr-xr-x 1 root root  3209463 May 13  2020 loopback
-rwxr-xr-x 1 root root  4389622 May 13  2020 macvlan
-rwxr-xr-x 1 root root  3939867 May 13  2020 portmap
-rwxr-xr-x 1 root root  4590277 May 13  2020 ptp
-rwxr-xr-x 1 root root  3392826 May 13  2020 sbr
-rwxr-xr-x 1 root root  2885430 May 13  2020 static
-rwxr-xr-x 1 root root  3356587 May 13  2020 tuning
-rwxr-xr-x 1 root root  4314446 May 13  2020 vlan
lrwxrwxrwx 1 root root       18 Sep  4 00:52 weave-ipam -> weave-plugin-2.8.1
lrwxrwxrwx 1 root root       18 Sep  4 00:52 weave-net -> weave-plugin-2.8.1
-rwxr-xr-x 1 root root 11437320 Sep  4 00:52 weave-plugin-2.8.1

/etc/cni/net.d/ 경로에서 CNI 플러그인 설정 확인하기

그러면 사용중인 CNI 플러그인의 설정은 어디 있을까요?
바로 /etc/cni/net.d/ 경로에 있습니다.
weave 설정 파일만 존재하고 /opt/cni/bin 경로의 내용을 미루어 봤을 때
이 클러스터는 CNI로 weave를 쓰도록 구성되어 있다는 추론이 가능합니다.

root@controlplane:/# ls -al /etc/cni/net.d/
total 12
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep  4 00:52 .
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Sep  4 00:52 ..
-rw-r--r-- 1 root root  318 Sep  4 00:52 10-weave.conflist

weave pod 존재 유무 확인

그렇다면 왜 에러가 발생했고 어플리케이션 pod 가 구동되지 않은 것일까요?
weave는 CNI 플러그인이고 설치 및 동작되고 있는 경우 
weave pod이 kube-system 네임스페이스에서 확인되어야 합니다.

root@controlplane:/# k get all -n kube-system
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/coredns-74ff55c5b-s8jgh                1/1     Running   0          33m
pod/coredns-74ff55c5b-vnsv7                1/1     Running   0          33m
pod/etcd-controlplane                      1/1     Running   0          34m
pod/kube-apiserver-controlplane            1/1     Running   0          34m
pod/kube-controller-manager-controlplane   1/1     Running   0          34m
pod/kube-proxy-6jssm                       1/1     Running   0          33m
pod/kube-scheduler-controlplane            1/1     Running   0          34m

어라?
그런데 시험 환경에는 weave 관련된 이름이 보이지 않습니다.
weave.works 웹 사이트에서 아래 경로를 방문하여 
커스텀 k8s용 설치 manifest 파일을 확인해 봅시다.

https://www.weave.works/docs/net/latest/kubernetes/kube-addon/

$ kubectl apply -f "https://cloud.weave.works/k8s/net?k8s-version=$(kubectl version | base64 | tr -d '\n')"

위 명령을 수행하여 weave CNI 플러그인을 설치합시다.

weave pod 실행상태 확인

이제 weave plugin이 설치되었으니 pod가 구동되는지 확인해 보겠습니다. 

root@controlplane:/# k get all -n kube-system
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/coredns-74ff55c5b-s8jgh                1/1     Running   0          40m
pod/coredns-74ff55c5b-vnsv7                1/1     Running   0          40m
pod/etcd-controlplane                      1/1     Running   0          40m
pod/kube-apiserver-controlplane            1/1     Running   0          40m
pod/kube-controller-manager-controlplane   1/1     Running   0          40m
pod/kube-proxy-6jssm                       1/1     Running   0          40m
pod/kube-scheduler-controlplane            1/1     Running   0          40m
pod/weave-net-9kbqw                        2/2     Running   0          43s

아까 보이지 않던 pod/weave-net-xxxxx가 보입니다. 
이제 서비스 클러스터의 pod 상태를 보겠습니다. 

root@controlplane:/# k get all -n triton
NAME                                READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/mysql                           1/1     Running   0          12m
pod/webapp-mysql-54db464f4f-5jtq2   1/1     Running   0          12m

pod의 상태가 Running으로 바뀌었습니다. 
describe로 상태를 보면 특별히 CNI 이슈가 해소된 것에 대한 메세지는 남지 않는 것 같습니다. 
다만 pod가 잘 동작하는 것으로 이슈가 해소된 것을 알 수 있겠네요!

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서비스의 세계에서 모든 것은 자동화, 데몬화 해두는 것이 좋습니다. 
그렇지만 어떤 이유로든 일회성, ad-hoc으로 작업해야 할 경우도 있기 마련입니다. 

서버 시간의 동기화도 마찬가지입니다. 
정석은 ntpd(ntp 데몬)을 활성화하여 지속적으로 동기화 하는 것입니다. 
다만 그렇지 못한 상황에서는 어떻게 하면 될까요?

ntpdate를 이용한 일회성 업데이트

CentOS 기준으로 /sbin 폴더 하위에 ntpdate 바이너리가 존재합니다. 
이를 이용하여 ntp 서버를 지정하면 일회성으로 서버의 시간을 동기화 해줍니다. 

sudo /sbin/ntpdate 202.28.116.236

명령을 수행하면 서버의 시간 정보를 지정된 NTP 서버 IP로부터 동기화를 하여 맞추게 됩니다. 
서버 시간 정보에 따라 어떤 조정을 했는지를 결괏값으로 알려줍니다.

// 서버 시간이 빠르거나 느린경우
ntpdate[86379]: step time server 202.28.116.236 offset -51.136374 sec
ntpdate[56913]: step time server 202.28.116.236 offset 55.014698 sec

// 미세한 차이로 인해 조정한 경우
ntpdate[46062]: adjust time server 202.28.116.236 offset 0.000091 sec

ntp 서버 정보는 어디에서?

인프라 규모가 꽤 큰경우 자체 NTP 서버를 운영할 때가 많습니다. 
하지만 영세하거나 얹혀서 서비스 하고 있는 경우 변변한 NTP 서버가 없기 마련입니다. 
Microsoft, Google 같은 곳에서도 NTP를 제공하긴 하지만
다음과 같은 비영리 단체를 통해서 NTP 서버를 공급(?) 받는 것도 좋습니다. 

해당 페이지에서 아시아쪽 서버를 탐색해보면 다음과 같은 다양한 지역 서버가 나옵니다. 
이 글을 쓰는 2022년 7월 12일 기준으로, 아시아 지역에는 336대의 NTP 서버가 운영중입니다. 

kr.pool.ntp.org 라는 주소를 쓰거나
가이드에 나온 것처럼 ntp.conf 파일을 정의해서 사용하면 되겠습니다!

메일링을 하다보면 스팸 처리를 신경쓰지 않을 수 없습니다.
사용자들에게 중요한 메일을 발송하거나 안내 메일을 보냈는데
메일이 스팸함에 들어가 버리면 무척 곤란하겠죠?

스팸 처리와 관련하여 메일을 수신한 서버가 발신자를 검증하는 방법은 여러가지입니다. 
그 중에서도 가장 기본적인 것이 SPF 레코드입니다.

SPF 레코드란?
SPF는 Sender Policy Framework의 약어로 특정 도메인에서 이메일을 보낼 수 있도록 승인된 모든 서버를 열거하는 DNS TXT 레코드의 한 가지 유형입니다.
(출처 : https://www.cloudflare.com/ko-kr/learning/dns/dns-records/dns-spf-record/)

수신된 메일 원문/헤더 확인하기

가령 네이버 메일을 이용하여 구글 메일 주소로 메일을 발송하면
구글 메일 서버가 정말로 네이버 메일 서버를 통해 발송된 것인지
확인하기 위해 참조하는 정보가 SPF 레코드라 보시면 됩니다. 
실제로 한 번 보내보도록 하겠습니다. 

Gmail로 수신된 네이버에서 보낸 메일의 헤더 정보를 살펴보겠습니다. 
우측의 More 메뉴를 누르면 `Show Original` 이라는 옵션이 보입니다. 
이것을 눌러 메일 헤더 정보를 살펴보겠습니다. 

화면 하단에는 Raw 헤더 정보가 존재하고, 상단에는 위 그림처럼 
메일에 대하여 SPF, DKIM, DMARC 검증 요약 결과가 출력됩니다. 
SPF 검증이 126.209.224.234 IP 로 확인되었다고 하는데 
이 과정을 한번 살펴보도록 하겠습니다. 

Raw 헤더 정보에서 `Return-path` 확인하기

SPF 검증을 위해서는 메일을 보낸 도메인의 DNS를 통해 SPF 값을 확인해야 합니다. 
이 때 사용되는 도메인이 꼭 메일 주소의 도메인과 같지 않을수도 있습니다. 
수신 서버는 메일 헤더 정보에서 `Return-path`를 보고 SPF를 조회할 도메인을 결정합니다.
네이버의 경우 메일 주소의 도메인과 동일한 도메인을 쓰긴 하네요. 

SPF 정보 확인하기

구글 메일 서버는 Return-Path에 지정된 naver.com 으로부터 SPF 정보를 획득합니다. 
dig을 이용해서 naver.com의 SPF 정보를 조회해 보겠습니다. 
참고로 SPF는 리소스 레코드 타입으로도 규격이 존재하긴 하지만
오늘날 실제로는 TXT 레코드의 값으로 지정하는 것이 일반적입니다. 

% dig naver.com TXT +short | grep spf
"v=spf1 ip4:111.91.135.0/27 ip4:125.209.208.0/20 ip4:125.209.224.0/19 ip4:210.89.163.112 ip4:210.89.173.104/29 ip4:117.52.140.128/26 ~all"

`v=spf`로 시작하는 이 값은 유효한 메일 발신 서버를 알려주는 역할을 수행합니다. 
`ip4`로 지정된 주소에서 메일이 발신되었는지를 비교한다 생각하시면 되겠죠? 
실제로 include 등의 지시자를 통해 다른 도메인에서 SPF 정보를 참조하는 것도 가능하지만 
네이버의 경우에는 그렇게 구성되어 있지는 않은 것으로 확인됩니다. 

자, 그러면 이제 메일 헤더에서 발신 서버의 주소를 확인해 보겠습니다.
위의 이미지에도 있지만 친절하게 한번 더 보겠습니다. 

발신서버 확인하기

발신 서버 주소는 메일 헤더에서 `Received` 값을 확인하면 됩니다. 
제가 보낸 메일은 cvsmtppost019.nm.naver.com 서버를 통해 발송되었고 
이 서버 도메인을 질의해보면 125.209.224.234 주소가 나오는 것으로 보입니다. 

% dig cvsmtppost019.nm.naver.com +short
125.209.224.210
125.209.224.234

SPF 레코드의 값들 중 `ip4:125.209.224.0/19` 에 매칭된다는 것을 확인할 수 있겠죠?
이 과정을 통해 구글 메일 서버는 적법한 서버를 통해 메일이 발송되었고 
스팸 처리를 하지 않아도 된다고 판단한 후, 제 구글 메일의 inbox 에 메일을 넣어주었다고 보시면 되겠습니다. 

메일은 구닥다리처럼 보이지만 여전히 광범위하게 사용됩니다. 
메일은 지금도 진화하고 있고 앞으로도 진화할 겁니다.
따라서 메일에 대해 잘 이해하고 활용하는 것이
여러분, 혹은 여러분이 속한 회사의 비즈니스에 중요하다는 것은 명확해 보입니다!

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소정의 수수료를 지급받을 수 있습니다.