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docs: record observability setup and add concept layers 10-13

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Adds Kubernetes resources (StatefulSet, PVC, Secret, RBAC, placement), Keycloak clustering internals (Infinispan, JGroups), Prometheus concepts and virtualization operations.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
DongHyeonka
2026-09-04 09:21:45 +09:00
co-authored by Claude Opus 5
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docs/lab-observability.md
+429
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@@ -0,0 +1,429 @@
# 관측성 — Prometheus · node-exporter · Grafana
로드맵 10번. 장애 주입 실험보다 **먼저** 세운다.
**왜 먼저인가** — 나중에 세우면 이미 지나간 장애의 지표를 볼 수 없다.
"클러스터가 1분쯤 뒤에 복구됐다"는 측정이 아니라 인상이다.
로드맵에 *"장애 주입 중에 어떤 지표가 먼저 움직이는지 기록한다"*고 적어둔 항목은
관측이 먼저 서 있어야만 가능하다.
메모리를 8GB → 12GB로 증설한 뒤에야 올릴 수 있게 됐다.
---
## 1. 무엇을 세웠나
```
┌─ Grafana ──────────┐
브라우저 ──────▶│ app2.hyeonworks.com│ 대시보드
└─────────┬──────────┘
│ PromQL
┌─────────▼──────────┐
│ Prometheus │ 수집·저장 (TSDB, 7일)
└─────────┬──────────┘
│ scrape (15초)
┌───────────────────┼───────────────────┐
▼ ▼ ▼
Keycloak :9000 node-exporter :9100 kubelet
(앱 지표) (머신 지표) (컨테이너 지표)
```
매니페스트: [`deploy/lab/k8s/observability.yaml`](../deploy/lab/k8s/observability.yaml)
| 구성요소 | 역할 | 실측 메모리 |
|---|---|---|
| Prometheus | 수집·저장·질의 | 164Mi |
| node-exporter (DaemonSet) | 노드당 하나, 머신 지표 | 8Mi × 2 |
| Grafana | 시각화 | 65Mi |
| **합계** | | **약 245Mi** |
예상(550Mi)보다 훨씬 적다. 실험대 규모에서는 관측성 비용이 거의 무시할 수준이다.
---
## 2. 왜 kube-prometheus-stack을 쓰지 않았나
Helm 차트 하나로 끝내는 방법이 있지만 **평범한 매니페스트를 직접 썼다.**
| | kube-prometheus-stack | 직접 작성 |
|---|---|---|
| 설치 | Helm 한 줄 | 매니페스트 400줄 |
| 메모리 | 1.5GB 이상 | **245Mi** |
| 포함 | Operator, Alertmanager, 대시보드 다수, kube-state-metrics | 필요한 것만 |
| **보이는 것** | 추상화 뒤에 숨음 | **스크레이프 설정·RBAC·relabel 이 눈에 보임** |
세 번째 줄이 결정적이다. 이 실험대의 목적은 **인과를 직접 확인하는 것**이므로,
"어떻게 타깃을 찾는가"가 YAML에 드러나 있어야 한다. Operator를 쓰면
`ServiceMonitor` 하나만 보이고 그 아래는 감춰진다.
---
## 3. 구성 결정과 근거
### 3-1. 관측 스택의 배치 — 장애 도메인 분리
```yaml
nodeSelector:
node-role.kubernetes.io/control-plane: "true"
```
**관측 시스템은 관측 대상과 같은 장애 도메인에 있으면 안 된다.** 죽는 순간을
기록해야 하는데 같이 죽으면 기록이 남지 않는다.
노드가 둘뿐이라 완전히 피할 수는 없다. 그래서 규칙을 정했다.
| 노드 | 역할 | 실험에서 |
|---|---|---|
| **kc-lab-1** (k3s **server**) | control plane · Traefik · coredns · metrics-server · local-path-provisioner | **관측 스택을 여기 둔다. 죽이지 않는다** |
| **kc-lab-2** (k3s **agent**) | keycloak-0 · postgres | **장애 주입 대상** |
`kubernetes.io/hostname`으로 못박지 않고 **`node-role.kubernetes.io/control-plane`
라벨**을 쓴 이유는 의미가 드러나기 때문이다 — "컨트롤 플레인 노드에 둔다"는
의도가 호스트 이름보다 오래간다.
### 3-2. 앞선 판단을 정정했다
배치를 조사하기 전에는 **"노드 상실 실험은 `kc-lab-1`을 죽여서 하자"**고
적었다. 그 노드에 Keycloak 하나만 있다고 생각했기 때문이다. **틀렸다.**
```
kc-lab-1 (server) keycloak-1, traefik, coredns, metrics-server, local-path-provisioner
kc-lab-2 (agent) keycloak-0, postgres
```
`kc-lab-1`을 죽이면 **API 서버·DNS·인그레스가 한꺼번에 사라진다.** 노드 상실이
아니라 **컨트롤 플레인 상실**이며, `kubectl`조차 동작하지 않는다.
**깨끗한 워커 노드 상실 실험은 `kc-lab-2`를 죽이는 것이다.** 그때도 변수가
둘(keycloak-0 + postgres)이지만, 클러스터 제어는 살아 있고 관측도 계속된다.
### 3-3. 스크레이프 주기 15초
```yaml
global:
scrape_interval: 15s
```
운영에서는 30~60초가 흔하지만 여기서는 짧게 잡았다. **노드가 죽는 순간을
두어 샘플 안에 잡아야** "무엇이 먼저 움직였나"를 말할 수 있다.
60초면 장애와 복구가 같은 샘플에 뭉개진다.
### 3-4. 타깃을 정적 목록으로 두지 않는다
```yaml
kubernetes_sd_configs:
- role: endpoints
namespaces: { names: [keycloak-lab] }
```
**파드 IP는 재시작마다 바뀐다.** 실험대를 전원 종료했다 켰을 때 모든 파드가
새 주소를 받는 것을 직접 확인했다(`10.42.1.22` → `10.42.1.25`).
정적 목록을 적어두면 그때마다 깨진다.
쿠버네티스 API에 물어보는 방식(service discovery)이므로 **파드가 옮겨다녀도
따라간다.** Traefik의 `trustedIPs`에 개별 IP를 적을 수 없었던 것과 같은 이유다.
### 3-5. relabel — 발견한 것을 걸러내고 이름을 붙인다
```yaml
relabel_configs:
- source_labels: [__meta_kubernetes_service_name, __meta_kubernetes_endpoint_port_name]
action: keep
regex: keycloak-headless;management
- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_name]
target_label: pod
- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_node_name]
target_label: node
```
service discovery는 네임스페이스의 **모든 엔드포인트**를 가져온다. 그중
필요한 것만 남기고 나머지는 버리는 것이 `keep`이다.
- 첫 규칙 — `keycloak-headless` 서비스의 `management` 포트만 남긴다.
8080(http)까지 긁으면 애플리케이션 트래픽 포트에 헛되이 요청이 간다
- 나머지 두 규칙 — **`pod`과 `node` 라벨을 붙인다.** 이것이 없으면
"어느 파드가, 어느 노드에서" 라는 질문에 답할 수 없다.
노드 상실 실험에서 결정적이다
### 3-6. Keycloak 지표는 9000 포트다
헬스체크와 같은 관리 포트다. `KC_METRICS_ENABLED=true`가 이미 StatefulSet에
설정돼 있다. **8080을 긁으면 지표가 나오지 않는다.**
### 3-7. node-exporter는 DaemonSet + 호스트 네임스페이스
```yaml
kind: DaemonSet
spec:
template:
spec:
hostNetwork: true
hostPID: true
tolerations:
- operator: Exists
```
- **DaemonSet** — 노드마다 정확히 하나. 죽을 노드에도 있어야 **꺼지기 직전의
마지막 샘플**이 남는다
- **`hostNetwork`/`hostPID`** — 측정 대상이 컨테이너가 아니라 **머신**이다.
컨테이너 네임스페이스 안에서 보면 자기 자신만 보인다
- **`tolerations: operator: Exists`** — 어떤 taint가 걸린 노드에도 뜬다.
관측이 빠지는 노드가 있으면 안 된다
### 3-8. Prometheus 저장소는 PVC
```yaml
storageClassName: local-path
--storage.tsdb.retention.time=7d
```
`emptyDir`로 두면 파드가 재시작될 때 **장애 실험의 기록이 통째로 사라진다.**
사후 추적이 목적이므로 영속 저장이 필요하다.
`local-path`는 노드에 고정되므로 Prometheus도 `kc-lab-1`에 묶인다.
`nodeSelector`와 방향이 같아 문제가 되지 않는다.
보존 7일은 실험 기간보다 넉넉하면서 **볼륨이 노드를 채우는 원인이 되지 않을**
크기다.
```yaml
securityContext:
fsGroup: 65534
```
`prom/prometheus` 이미지는 `nobody`(65534)로 실행된다. `fsGroup`이 없으면
새로 만들어진 볼륨의 소유자가 root라 **쓰기 권한이 없어 기동에 실패한다.**
### 3-9. Grafana에도 외부 URL을 알려줘야 한다
```yaml
- name: GF_SERVER_ROOT_URL
value: https://app2.hyeonworks.com
```
**Keycloak의 `KC_HOSTNAME`과 정확히 같은 성격의 설정이다.** Grafana도
리다이렉트와 자산 경로에 절대 URL을 만든다. 이 값이 없으면 로그인 리다이렉트가
`http://<파드IP>:3000`으로 나간다.
2홉 헤더 계약에서 확인한 원리가 여기서도 그대로 적용된다 —
**프록시 뒤의 애플리케이션은 자기가 외부에서 어떤 주소로 보이는지 모른다.**
### 3-10. 데이터소스는 파일로 프로비저닝
```yaml
volumeMounts:
- name: datasources
mountPath: /etc/grafana/provisioning/datasources
```
UI에서 클릭으로 추가하면 Grafana 자체 DB에만 남는다. 그 DB는 여기서
`emptyDir`이므로 **파드가 재시작되면 사라진다.** 파일로 두면 항상 같은 상태로
뜬다.
### 3-11. Grafana를 `app2`에 붙인 이유
인증서에 들어 있는 이름이 `auth` / `app1` / `app2` 셋뿐이고 `app2`가 비어
있었다. **SSO 실험에서 `app2`가 필요해지면 옮긴다.**
---
## 4. 실행한 명령
```bash
# 워크스테이션 — 매니페스트 작성 후
git add deploy/lab/k8s/observability.yaml
git commit -m "feat: add Prometheus, node-exporter and Grafana"
git push origin feature/keycloak-multinode-cluster-jdbc-ping
# lab host
cd ~/workspace/keycloak-pattern && git pull
kubectl apply -f deploy/lab/k8s/observability.yaml
kubectl -n observability rollout status deployment/prometheus --timeout=300s
kubectl -n observability rollout status daemonset/node-exporter --timeout=180s
kubectl -n observability rollout status deployment/grafana --timeout=300s
```
**검증 — 배포 성공과 타깃 수집은 다른 문제다.**
```bash
kubectl -n observability run q --rm -i --restart=Never \
--image=curlimages/curl:8.11.1 --quiet --command -- \
curl -s "http://prometheus.observability.svc:9090/api/v1/targets?state=any" > /tmp/targets.json
python3 -c "
import json
d,_ = json.JSONDecoder().raw_decode(open('/tmp/targets.json').read())
ts = d['data']['activeTargets']
print(f\"{sum(1 for t in ts if t['health']=='up')}/{len(ts)} up\")
for t in ts:
if t['health'] != 'up': print(t['labels'], t.get('lastError'))
"
```
---
## 5. 겪은 함정
### kubelet 타깃이 403 Forbidden
첫 배포에서 **7개 중 5개만 up**이었다.
```
DOWN kubelet kc-lab-1 server returned HTTP status 403 Forbidden
DOWN kubelet kc-lab-2 server returned HTTP status 403 Forbidden
```
원인은 RBAC였다. kubelet 지표는 **API 서버의 proxy 서브리소스**를 통해
가져온다.
```
/api/v1/nodes/<name>/proxy/metrics
─────
```
이 경로에는 `nodes`나 `nodes/metrics`가 아니라 **`nodes/proxy`** 권한이
필요하다.
```diff
- resources: [nodes, nodes/metrics, services, endpoints, pods]
+ resources: [nodes, nodes/metrics, nodes/proxy, services, endpoints, pods]
```
**다른 잡은 전부 정상이었다.** 이런 부분 실패는 타깃 목록을 직접 확인하지
않으면 드러나지 않는다. `rollout status`는 "성공"이라고 말한다.
### `kubectl run --rm -i`의 출력에 종료 메시지가 섞인다
```
json.decoder.JSONDecodeError: Extra data: line 1 column 54973
```
`kubectl run --rm`은 컨테이너 출력 뒤에 `pod "q" deleted`를 덧붙인다.
JSON 파서가 그 뒤를 만나면 실패한다.
**해결** — `raw_decode`로 앞쪽의 완전한 JSON만 읽는다.
```python
d, _ = json.JSONDecoder().raw_decode(raw)
```
---
## 6. 실험에 쓸 지표
메트릭 이름이 **1506개** 수집된다. 그중 장애 실험에서 볼 것들이다.
### 가장 중요한 것 — `up`
```promql
up
up{job="keycloak"}
```
Prometheus가 타깃을 긁는 데 성공했는가를 0/1로 알려주는 **합성 지표**다.
타깃이 응답하지 않으면 0이 된다.
**노드나 파드가 죽는 순간 가장 먼저 움직이는 신호**이며, 다른 모든 지표가
사라지는 것과 달리 `up`은 **0이라는 값으로 남는다.** 그래서 "언제부터 죽었나"를
사후에 알 수 있다.
### JGroups — 7800 차단 실험의 핵심
```promql
vendor_jgroups_fd_sock2_get_num_suspected_members
vendor_jgroups_merge3_get_views
vendor_jgroups_tcp_get_different_cluster_messages
```
| 지표 | 무엇을 말하는가 |
|---|---|
| `fd_sock2_..._suspected_members` | **FD_SOCK2가 의심하는 멤버 수.** 현재 두 파드 모두 `0`. 7800이 막히면 상대를 suspect 하기 시작한다 |
| `merge3_get_views` | **MERGE3가 처리한 뷰 수.** split brain 후 다시 합칠 때 움직인다 |
| `tcp_get_different_cluster_messages` | 다른 클러스터로부터 온 메시지 |
**7800 차단 실험의 가설** — `JGROUPS_PING` 테이블은 그대로 채워진 채
`suspected_members`가 0에서 1로 오르고, 클러스터 뷰가 각각 1로 쪼개진다.
### 노드 지표
```promql
node_memory_MemAvailable_bytes
node_load1
node_network_receive_bytes_total
node_filesystem_avail_bytes
```
**"머신이 죽었나 프로세스가 죽었나"** 를 가르는 데 쓴다. 파드는 사라졌는데
node-exporter가 살아 있으면 프로세스 문제이고, 둘 다 사라지면 머신 문제다.
### Keycloak 애플리케이션 지표
```promql
keycloak_session_expiration_task_seconds_count
```
`keycloak_` 접두 지표는 아직 적다. 세션 관련 지표는 **실제 로그인이 발생해야**
나타나므로, 세션 복제 실험 이후 다시 조사한다.
---
## 7. 접근
| | 주소 | 계정 |
|---|---|---|
| Grafana | `https://app2.hyeonworks.com` | `admin` / `lab-grafana-change-me` |
| Prometheus | 클러스터 내부 `prometheus.observability.svc:9090` | — |
Prometheus UI를 직접 보려면 포트포워딩한다.
```bash
kubectl -n observability port-forward svc/prometheus 9090:9090
# http://localhost:9090/targets
```
**Grafana 비밀번호가 매니페스트에 평문이다.** 로드맵 11번(비밀 관리)에서
정리한다. 지금 드러내 두는 것은 의도이며, 감춰두면 잊어버린다.
---
## 8. 자원 실측
```
grafana 65Mi
prometheus 164Mi
node-exporter 8Mi × 2
────────────────────────
합계 약 245Mi
kc-lab-1 2045Mi (41%)
kc-lab-2 1131Mi (28%)
호스트 여유 3957MB
```
메모리 증설(8GB → 12GB) 전이었다면 kc-lab-1이 60%를 넘겼을 것이다.
증설이 이 항목을 가능하게 했다.
---
## 9. 다음
관측이 서 있으므로 이제 고장을 주입하면 **무엇이 먼저 움직였는지**가 기록된다.
```
0. 세션 복제 확인 ← 로그인 세션을 만들어 두 노드에 복제되는지
1. TCP 7800 차단 ← suspected_members 와 JGROUPS_PING 대조
2. DB 상실 ← postgres 파드 정지
3. 노드 상실 ← kc-lab-2 (agent) 를 죽인다. kc-lab-1 이 아니다
```
각 실험 전후로 같은 PromQL을 실행해 대조한다.
## 참고
| 문서 | 관계 |
|---|---|
| [`keycloak-multinode-cluster.md`](keycloak-multinode-cluster.md) | 관측 대상의 구성 |
| [`session-lab-concepts.md`](session-lab-concepts.md) | Prometheus·RBAC·DaemonSet 등 개념 |
| [`session-store-lab-roadmap.md`](session-store-lab-roadmap.md) | 로드맵 10번 |
| [`two-hop-proxy-header-contract.md`](two-hop-proxy-header-contract.md) | `GF_SERVER_ROOT_URL`이 필요한 이유 |
docs/session-lab-concepts.md
+576 -8
View File
@@ -2826,17 +2826,585 @@ SSH 공개키 두 줄이다. 공개키 자체는 비밀이 아니지만, **저
---
## 10층. 쿠버네티스 리소스 — 이 실험대에서 실제로 쓴 것들
5층이 k3s 자체라면 여기는 그 위에 올린 리소스들이다.
### 워크로드 세 종류 — 무엇을 언제 쓰는가
| | 보장하는 것 | 이 실험대에서 |
|---|---|---|
| **Deployment** | 파드 N개를 유지. 이름은 매번 바뀐다 | postgres, grafana, prometheus, echo |
| **StatefulSet** | **안정된 이름**(`-0`, `-1`)과 순서 | **keycloak** |
| **DaemonSet** | **노드마다 정확히 하나** | node-exporter, svclb |
**StatefulSet을 Keycloak에 쓴 이유** — Infinispan이 **파드 이름 + 랜덤 접미사**를
클러스터 노드 식별자로 쓴다(`keycloak-0-49501`). Deployment면 이름이
`keycloak-7d9f8b-x4k2p`처럼 매번 달라져서, 로그와 `JGROUPS_PING` 테이블을
대조하기가 어려워진다.
**`podManagementPolicy`**
| 값 | 동작 |
|---|---|
| `OrderedReady` (기본) | `-0`이 Ready가 된 뒤에야 `-1`을 만든다 |
| **`Parallel`** | **동시에 시작한다** |
이 실험대는 `Parallel`을 쓴다. 두 파드가 **동시에 클러스터 등록을 시도하는 것**이
운영에서 실제로 일어나는 상황이기 때문이다.
**DaemonSet을 node-exporter에 쓴 이유** — replica 수를 지정하지 않는다.
노드가 늘면 자동으로 늘고, 줄면 준다. **죽을 노드에도 반드시 있어야**
꺼지기 직전의 마지막 샘플이 남는다.
```bash
kubectl get deploy,sts,ds -A
```
### 저장소 — PVC · PV · StorageClass
```
PersistentVolumeClaim (PVC) "5Gi 짜리 읽기쓰기 볼륨을 주세요" ← 요청
│ storageClassName: local-path
▼
StorageClass 어떻게 만들지 아는 프로비저너
│
▼
PersistentVolume (PV) 실제로 만들어진 볼륨 ← 결과
```
**PVC는 요청서, PV는 실물이다.** 파드는 PVC 이름만 알면 되고, 그 뒤가
로컬 디스크인지 NFS인지 클라우드 블록 스토리지인지 몰라도 된다.
**`accessModes`**
| 값 | 의미 |
|---|---|
| **`ReadWriteOnce` (RWO)** | **한 노드에서만** 읽기/쓰기 |
| `ReadOnlyMany` | 여러 노드에서 읽기만 |
| `ReadWriteMany` | 여러 노드에서 읽기/쓰기 (NFS 등) |
**RWO가 `strategy: Recreate`를 강제한다.** 기본값 `RollingUpdate`는 새 파드를
띄운 뒤 옛 파드를 내리는데, RWO 볼륨은 **두 파드가 동시에 마운트할 수 없어서**
새 파드가 영원히 Pending에 머문다.
```yaml
strategy:
type: Recreate # 옛 파드를 먼저 내리고 새 파드를 띄운다
```
**k3s의 `local-path` 프로비저너 — 볼륨이 노드에 못박힌다**
```json
"nodeAffinity": {
"required": { "nodeSelectorTerms": [{
"matchExpressions": [{ "key": "kubernetes.io/hostname", "values": ["kc-lab-2"] }]
}]}
}
경로: /var/lib/rancher/k3s/storage/pvc-<uuid>_<ns>_<name>
```
**그 노드의 로컬 디스크에 디렉터리를 만드는 것이 전부**다. 따라서
**PVC를 쓰는 파드는 그 노드를 벗어날 수 없다.**
| 결과 | |
|---|---|
| 노드가 죽으면 | **파드가 다른 노드로 재배치되지 못한다** |
| 실험 관점 | **결함이 아니라 조건이다.** "DB가 있는 노드가 죽으면"이 의미를 갖는다 |
```bash
kubectl get pvc -A
kubectl get pv
kubectl get pv <name> -o jsonpath='{.spec.nodeAffinity}' | python3 -m json.tool
```
### Secret — 감춰지지 않는다
```yaml
kind: Secret
type: Opaque
stringData:
POSTGRES_PASSWORD: lab-postgres-change-me
```
`stringData`는 평문으로 쓰고 쿠버네티스가 base64로 인코딩해 저장한다.
`data`는 직접 base64로 넣는다.
**base64는 암호화가 아니라 인코딩이다.**
```bash
kubectl -n keycloak-lab get secret keycloak-lab-secrets -o jsonpath='{.data.POSTGRES_PASSWORD}' | base64 -d
```
한 줄로 읽힌다. etcd에도 그대로 들어 있다.
| 그래도 Secret을 쓰는 이유 | |
|---|---|
| RBAC로 접근을 나눌 수 있다 | ConfigMap과 별도로 권한 관리 |
| 로그·`describe`에 값이 안 찍힌다 | 사고로 노출될 확률이 준다 |
| 볼륨·env 주입 방식이 표준화된다 | |
**진짜 보호는 별도 계층이다** — SealedSecret, 외부 KMS, 또는 클라우드
시크릿 매니저. 로드맵 11번의 주제다.
### RBAC — ServiceAccount · ClusterRole · Binding
Prometheus가 쿠버네티스 API에 물어서 타깃을 찾으려면 **읽기 권한**이 필요하다.
```
ServiceAccount 파드가 쓰는 신원 (누구인가)
│
ClusterRoleBinding 신원과 권한을 잇는다
│
ClusterRole 무엇을 할 수 있는가 (리소스 × 동사)
```
```yaml
rules:
- apiGroups: [""]
resources: [nodes, nodes/metrics, nodes/proxy, services, endpoints, pods]
verbs: [get, list, watch]
```
**`Role`과 `ClusterRole`의 차이** — `Role`은 한 네임스페이스 안에서만,
`ClusterRole`은 클러스터 전체에서 유효하다. 노드는 네임스페이스에 속하지
않으므로 **노드를 읽으려면 반드시 `ClusterRole`**이다.
**서브리소스가 따로 있다 — 실제로 걸린 함정**
`nodes`, `nodes/metrics`, `nodes/proxy`는 **서로 다른 권한**이다.
```
/api/v1/nodes/<name>/proxy/metrics
─────
이 경로에는 nodes/proxy 가 필요
```
`nodes/proxy`를 빠뜨렸을 때 kubelet 타깃만 **403 Forbidden**으로 실패하고
나머지 잡은 전부 정상이었다. **부분 실패라 `rollout status`는 성공이라고
말한다.** 타깃 목록을 직접 봐야 드러난다.
```bash
kubectl auth can-i get nodes/proxy --as=system:serviceaccount:observability:prometheus
kubectl describe clusterrole prometheus
```
### 배치 제어 — nodeSelector · 라벨 · taint
```yaml
nodeSelector:
node-role.kubernetes.io/control-plane: "true"
```
**호스트 이름 대신 역할 라벨을 쓴다.** `kubernetes.io/hostname: kc-lab-1`로
못박으면 노드 이름이 바뀔 때 깨지고, **왜 거기 두는지가 드러나지 않는다.**
k3s는 server 노드에 `node-role.kubernetes.io/control-plane=true`를 붙인다.
```bash
kubectl get nodes --show-labels
kubectl get nodes -l node-role.kubernetes.io/control-plane=true
```
**taint와 toleration**
| | |
|---|---|
| **taint** | 노드에 붙는 "여기 오지 마" 표시 |
| **toleration** | 파드가 갖는 "그래도 갈 수 있음" 면제권 |
```yaml
tolerations:
- operator: Exists # 어떤 taint 든 무시한다
```
node-exporter에 이걸 주는 이유는 **관측이 빠지는 노드가 있으면 안 되기**
때문이다. taint가 걸린 노드에서도 떠야 한다.
**배치를 정하는 세 수단의 차이**
| 수단 | 성격 |
|---|---|
| `nodeSelector` | **반드시** 그 라벨의 노드에 |
| `topologySpreadConstraints` | **골고루** 퍼뜨린다 |
| taint / toleration | 노드가 **거부**하고 파드가 **면제**받는다 |
### k3s server와 agent — 죽였을 때가 다르다
```bash
kubectl get nodes -o custom-columns=\
'NODE:.metadata.name,CP:.metadata.labels.node-role\.kubernetes\.io/control-plane'
```
| | kc-lab-1 (**server**) | kc-lab-2 (**agent**) |
|---|---|---|
| 실행 | API 서버 · 스케줄러 · etcd(SQLite) | kubelet · containerd |
| 이 실험대에서 | keycloak-1 · traefik · **coredns** · metrics-server · local-path-provisioner | keycloak-0 · postgres |
| 죽이면 | **`kubectl`이 안 된다. DNS·인그레스도 사라진다** | 클러스터 제어는 살아 있다 |
**노드 상실 실험은 agent를 죽이는 것이다.** server를 죽이는 것은 노드 상실이
아니라 **컨트롤 플레인 상실**이며 성격이 완전히 다르다.
이 사실을 모르고 "keycloak 하나만 있는 노드를 죽이자"고 계획했다가
실제 배치를 조회한 뒤 정정했다.
---
## 11층. Keycloak 클러스터링 내부 — Infinispan과 JGroups
### 두 층으로 되어 있다
```
Infinispan 분산 캐시. "세션을 어디에 두고 어떻게 복제할까"
│
JGroups 그룹 통신. "누가 멤버이고 어떻게 메시지를 주고받을까"
│
TCP 7800 실제 소켓
```
Keycloak은 Infinispan을 쓰고, Infinispan은 JGroups 위에서 돈다.
로그의 `org.infinispan.CLUSTER`와 `vendor_jgroups_*` 지표가 각각 이 두 층이다.
### 디스커버리와 트랜스포트는 다른 경로다
**이것이 이 실험대를 2노드로 만든 이유다.**
| 단계 | 경로 | 끊기면 |
|---|---|---|
| **디스커버리** — 서로를 찾는다 | PostgreSQL `JGROUPS_PING` 테이블 | 상대의 존재를 모른다 |
| **트랜스포트** — 실제로 대화한다 | **TCP 7800** | **DB엔 등록되는데 클러스터가 안 붙는다** |
`JGROUPS_PING` 한 테이블에 두 메커니즘이 다 보인다.
```
name | cluster_name | ip | coord
------------------+--------------+-----------------+-------
keycloak-0-49501 | ISPN | 10.42.1.18:7800 | f
keycloak-1-26938 | ISPN | 10.42.0.16:7800 | t
───────────────────────────── ──── ─
디스커버리 결과 트랜스포트 경로 코디네이터
```
전체 스키마는 `address / name / cluster_name / ip / coord / last_update /
coordinated_by`이고 기본키는 `address`다.
> 오래된 자료에는 `own_addr`, `ping_data` 같은 컬럼명이 나오지만 Keycloak 26의
> 실제 스키마는 위와 같다. 쿼리 전에 `\d jgroups_ping`으로 확인한다.
**`jdbc-ping`을 쓰는 이유** — 예전에는 UDP 멀티캐스트로 서로를 찾았다.
쿠버네티스나 클라우드에서는 멀티캐스트가 막혀 있는 경우가 많아,
**이미 있는 데이터베이스를 게시판처럼 쓰는** 방식으로 바뀌었다.
Keycloak 26의 기본값이다.
### 코디네이터
`coord = t` 인 노드가 **코디네이터**다. 뷰 변경을 확정하고 리밸런싱을
주도한다. 특별한 권한이 아니라 **역할**이며, 그 노드가 사라지면 남은 멤버가
인계받는다.
실험대를 전원 종료했다 켰을 때 코디네이터가 `keycloak-1` → `keycloak-0`으로
바뀌는 것을 관찰했다. **먼저 뜬 쪽이 맡는다.**
### 클러스터 뷰
```
ISPN000094: Received new cluster view for channel ISPN:
[keycloak-1-26938(v=16.0.12)|1] (2) [keycloak-1-26938, keycloak-0-49501]
─────────────────────────── ─ ─ ────────────────────────────────────
뷰를 만든 코디네이터 뷰 ID 멤버 수 멤버 목록
```
**뷰(view)는 "지금 이 순간의 멤버 명단"** 이다. 멤버가 들어오거나 나가면
새 뷰가 발행되고 뷰 ID가 올라간다.
| 로그 코드 | 의미 |
|---|---|
| `ISPN000094` | 새 클러스터 뷰를 받았다 |
| `ISPN000079` | 자기 주소와 물리 주소(7800) |
| `ISPN100000` | 노드가 합류했다 |
```bash
kubectl -n keycloak-lab logs keycloak-0 | grep -E 'ISPN000094|ISPN000079|ISPN100000'
```
### 주요 JGroups 프로토콜 — 지표 이름에 그대로 나온다
| 프로토콜 | 하는 일 | 관련 지표 |
|---|---|---|
| **GMS** (Group Membership Service) | 멤버십 관리, 뷰 발행 | `vendor_jgroups_gms_*` |
| **FD_SOCK2** (Failure Detection) | **TCP 소켓으로 상대 생존 감시** | `..._get_num_suspected_members` |
| **MERGE3** | **split brain 후 다시 합치기** | `..._merge3_get_views` |
| **NAKACK2** | 신뢰성 있는 메시지 전달, 재전송 | `..._nakack2_*` |
| **TCP** | 트랜스포트 | `..._tcp_*` |
**7800을 막으면 FD_SOCK2가 먼저 반응한다.** 소켓 연결이 끊기면 상대를
suspect 하고, GMS가 그 멤버를 뷰에서 제외한다. 각자 자기만 있는 뷰가 되면
**split brain**이고, 통신이 복구되면 MERGE3가 합친다.
### 세션은 어디에 있는가 — 두 곳 다
Keycloak 26의 기본값 `persistent-user-sessions`에서는
| 저장소 | 역할 |
|---|---|
| **PostgreSQL** | **진실의 원천.** 재시작에도 살아남는다 |
| **Infinispan** | 캐시 + 노드 간 실시간 전파 |
`--features-disabled=persistent-user-sessions`로 끄면 Infinispan만 남는
**volatile** 모드가 되고, 그때는 캐시가 곧 진실의 원천이다.
이 둘의 차이가 로드맵 2번의 주제다.
---
## 12층. 관측성 — Prometheus의 구조
### 세 부분으로 되어 있다
```
수집(scrape) ──▶ 저장(TSDB) ──▶ 질의(PromQL)
15초마다 로컬 디스크 Grafana 또는 API
HTTP GET /metrics 시계열
```
**Prometheus는 pull 방식이다.** 대상이 보내주는 것이 아니라 Prometheus가
주기적으로 `/metrics`를 긁어간다.
| 결과 | |
|---|---|
| 대상이 죽으면 | 긁기가 실패하고 **`up`이 0이 된다** — 죽은 사실 자체가 데이터가 된다 |
| 방화벽 방향 | Prometheus → 대상. 대상이 Prometheus 주소를 알 필요가 없다 |
| 짧은 작업 | 긁히기 전에 끝나면 잡히지 않는다 (Pushgateway가 필요한 경우) |
### exporter 패턴
애플리케이션이 Prometheus 형식을 모를 때, **번역기**를 옆에 둔다.
| exporter | 무엇을 노출하는가 |
|---|---|
| **node-exporter** | 머신 — CPU, 메모리, 디스크, 네트워크 |
| kube-state-metrics | 쿠버네티스 오브젝트 상태 |
| postgres-exporter | PostgreSQL 내부 통계 |
**Keycloak과 Traefik은 exporter가 필요 없다.** 자체적으로 Prometheus 형식
엔드포인트를 제공한다(`KC_METRICS_ENABLED=true`).
### 서비스 디스커버리 — 타깃을 적어두지 않는다
```yaml
kubernetes_sd_configs:
- role: endpoints
namespaces: { names: [keycloak-lab] }
```
**파드 IP는 재시작마다 바뀐다.** 실험대를 전원 종료했다 켜니 모든 파드가
새 주소를 받았다(`10.42.1.22` → `10.42.1.25`). 정적 목록은 그때마다 깨진다.
`role`에 따라 무엇을 찾을지가 달라진다.
| role | 찾는 것 |
|---|---|
| `endpoints` | 서비스 뒤의 실제 파드들 ← 애플리케이션 지표 |
| `node` | 노드 |
| `pod` | 파드 직접 |
| `service` | 서비스 |
### relabel — 걸러내고 이름을 붙인다
디스커버리는 **전부 다** 가져온다. 그중 필요한 것만 남기는 것이 relabel이다.
```yaml
relabel_configs:
- source_labels: [__meta_kubernetes_service_name, __meta_kubernetes_endpoint_port_name]
action: keep
regex: keycloak-headless;management
- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_name]
target_label: pod
```
| `action` | 하는 일 |
|---|---|
| `keep` | regex에 맞는 것만 남긴다 |
| `drop` | 맞는 것을 버린다 |
| `replace` (기본) | 라벨 값을 만든다 |
| `labelmap` | 메타 라벨을 일반 라벨로 복사 |
**`__`로 시작하는 라벨은 내부용**이며 저장되지 않는다. `__meta_*`는
디스커버리가 붙여준 정보이고, 필요하면 `target_label`로 옮겨야 남는다.
**`pod`과 `node` 라벨을 붙이는 것이 실험에서 결정적이다.** 없으면
"어느 파드가, 어느 노드에서"에 답할 수 없다.
### 메트릭 타입
| 타입 | 성질 | 예 |
|---|---|---|
| **counter** | **누적. 줄지 않는다** (재시작 시 0으로) | `..._requests_total` |
| **gauge** | 오르내린다 | `node_memory_MemAvailable_bytes` |
| **histogram** | 구간별 분포 + 합계 + 개수 | `..._seconds_bucket/_sum/_count` |
| summary | 분위수를 클라이언트가 계산 | |
**counter는 그대로 보면 의미가 없다.** 변화율을 봐야 한다.
```promql
rate(http_requests_total[5m])
```
**histogram은 세 지표가 한 벌**이다. `_bucket`으로 분위수를 계산한다.
```promql
histogram_quantile(0.95, rate(keycloak_session_expiration_task_seconds_bucket[5m]))
```
### `up` — 가장 중요한 합성 지표
```promql
up
up{job="keycloak"}
```
Prometheus가 **직접 만드는** 지표다. 긁기에 성공하면 1, 실패하면 0.
**장애 실험에서 이것이 핵심인 이유** — 다른 지표는 대상이 죽으면 **사라진다.**
사라진 데이터로는 "언제부터 죽었나"를 알 수 없다. `up`은 **0이라는 값으로
남기 때문에** 사후에 시각을 특정할 수 있다.
```promql
up == 0 # 지금 죽은 타깃
changes(up[1h]) # 1시간 동안 몇 번 오르내렸나
min_over_time(up[10m]) # 10분 중 한 번이라도 죽었나
```
### TSDB와 보존 기간
```yaml
--storage.tsdb.path=/prometheus
--storage.tsdb.retention.time=7d
```
로컬 디스크에 시계열로 저장한다. **보존 기간이 지나면 삭제**되므로 볼륨이
무한히 커지지 않는다.
`emptyDir`에 두면 파드 재시작 시 **실험 기록이 통째로 사라진다.**
사후 추적이 목적이면 PVC여야 한다.
### 관측 시스템의 장애 도메인
**관측 시스템은 관측 대상과 같이 죽으면 안 된다.** 죽는 순간을 기록해야
하는데 같이 죽으면 기록이 없다.
노드가 둘뿐인 실험대에서는 완전히 피할 수 없으므로 **규칙으로 정한다.**
```
kc-lab-1 (server) 관측 스택을 둔다. 죽이지 않는다
kc-lab-2 (agent) 장애 주입 대상
```
`nodeSelector`로 못박아 실험이 재현 가능하게 만든다.
---
## 13층. 가상화 운영 — 실행 중 바꾸는 것들
### VM 메모리 재배분 — 게스트를 다시 만들지 않는다
```bash
virsh setmaxmem kc-lab-1 5120M --config
virsh setmem kc-lab-1 5120M --config
```
| 명령 | 바꾸는 것 |
|---|---|
| `setmaxmem` | **상한**. 부팅 시 게스트가 보는 총량 |
| `setmem` | **현재 할당**. 상한 이하여야 한다 |
**순서가 중요하다.** 현재값을 상한보다 크게 줄 수 없으므로 `setmaxmem`이
먼저다.
| 플래그 | 적용 범위 |
|---|---|
| `--config` | 영구 정의. **다음 부팅부터** |
| `--live` | 실행 중인 도메인에 즉시 |
| 둘 다 | 지금과 앞으로 |
`setmaxmem --live`는 대개 거부된다 — 게스트가 부팅 시 메모리 맵을 정하기
때문이다. **상한을 바꾸려면 게스트를 껐다 켜야 한다.**
```bash
virsh dominfo kc-lab-1 | grep -i memory
ssh kc-lab-1 free -m # 게스트가 실제로 인식한 값
```
호스트에서 8GB→12GB로 물리 증설한 뒤 이 방법으로 재배분했다.
**게스트 재생성이나 디스크 조작은 전혀 필요 없었다.**
### 안전한 종료 순서
전원을 내리기 전에 **위에서부터** 정리한다.
```bash
# 1. 애플리케이션 — 클러스터에서 정상 탈퇴
kubectl -n keycloak-lab scale statefulset/keycloak --replicas=0
kubectl -n keycloak-lab wait --for=delete pod -l app=keycloak --timeout=120s
# 2. 데이터베이스 — 마지막에, 충분한 시간을 주고
kubectl -n keycloak-lab scale deployment/postgres --replicas=0
kubectl -n keycloak-lab wait --for=delete pod -l app=postgres --timeout=120s
# 3. 게스트 — ACPI 정상 종료
virsh shutdown kc-lab-1 && virsh shutdown kc-lab-2
# 4. 호스트
sudo systemctl poweroff
```
**왜 순서가 중요한가** — `virsh shutdown`은 게스트 systemd가 k3s를 멈추고,
k3s가 컨테이너에 SIGTERM을 보낸다. 유예 시간이 짧으면 **PostgreSQL이
강제 종료되어 다음 기동에 crash recovery가 돈다.** 미리 내려두면 그 위험이
없다.
**clean shutdown 확인**
```bash
ssh kc-lab-2 'sudo ls /var/lib/rancher/k3s/storage/*postgres-data*/pgdata/postmaster.pid'
```
**`postmaster.pid`가 남아 있지 않아야 정상**이다. 남아 있으면 비정상 종료였고
다음 기동에 복구 절차가 실행된다.
### 복구 순서 — 종료의 역순
```bash
virsh start kc-lab-1 && virsh start kc-lab-2
kubectl get nodes # Ready 2개 대기
kubectl -n keycloak-lab scale deployment/postgres --replicas=1
kubectl -n keycloak-lab rollout status deployment/postgres
kubectl -n keycloak-lab scale statefulset/keycloak --replicas=2
```
**PostgreSQL이 먼저다.** Keycloak이 DB 없이 뜨면 기동에 실패한다.
**스케일을 0으로 내려두면 자동으로 복구되지 않는다.** 명시적으로 올려야 한다.
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## 아직 기록하지 않은 개념
실험 설계 단계에서 아래 항목을 이 문서에 추가한다.
실험을 진행하면서 이 문서에 추가한다.
- Infinispan, `DIST_SYNC`, `numOwners`, 캐시별 설정
- JGroups, `JDBC_PING`, 디스커버리와 트랜스포트의 분리, TCP 7800
- `persistent-user-sessions` / `volatile-user-sessions`
- 원격 Infinispan(Hot Rod)과 multi-site
- refresh token rotation, revoke, max reuse, 동시 갱신 경쟁
- `persistent-user-sessions` / `volatile-user-sessions` 의 실제 차이 (로드맵 2번)
- refresh token rotation·revoke·max reuse 와 동시 갱신 경쟁 (로드맵 5번)
- SSO 세션 vs 애플리케이션 세션, `KEYCLOAK_IDENTITY`, `AUTH_SESSION_ID`
- 백채널 로그아웃과 `sid` 역인덱스
- 쿠키 `Secure` / `SameSite` / `HttpOnly`
- Redis 영속화(RDB/AOF)와 세션 복구
- `tc netem`, OOM killer와 `oom_score`, fsync와 페이지 캐시
- Spring Session / `OAuth2AuthorizedClientService` 의 저장 구조
- `tc netem` 지연 주입
- OOM killer 와 `oom_score`
- fsync 와 페이지 캐시, EBS IOPS
### 이번에 채운 것 (2026-09-04)
10~13층으로 기록 완료 — StatefulSet·DaemonSet, PVC/PV/StorageClass,
Secret, RBAC 와 서브리소스, nodeSelector·taint, k3s server/agent 차이,
Infinispan·JGroups(디스커버리 vs 트랜스포트, GMS/FD_SOCK2/MERGE3),
Prometheus(pull·SD·relabel·메트릭 타입·`up`·TSDB), VM 메모리 재배분,
안전한 종료·복구 순서.