etcd fsync P99 10ms 유지 및 Quorum 최적화를 통한 K8s 제어 평면 안정성 확보

Context

Kubernetes 제어 평면의 유일한 State Store인 etcd의 의존성으로 인한 시스템 전체의 성능 병목 발생. 단순한 DB 오류가 아닌 Pod Pending, Leader Election Flapping 등 상위 레이어의 간접적 장애 형태로 표출되는 특성 분석.

Technical Solution

• fsync 기반 Write 메커니즘으로 인한 Disk I/O 병목 해결을 위해 SSD/NVMe 전용 스토리지 도입
• Raft 알고리즘의 Heartbeat Timeout(<10ms) 준수를 위한 저지연 네트워크 구성 및 홀수 노드(3, 5) 기반 Quorum 설계
• 1.5MB Value 제한 및 2GB-8GB DB 용량 한계 극복을 위한 Large Object 저장 지양 및 데이터 모델 최적화
• MVCC 구조로 인한 DB 팽창 방지를 위해 Compaction 및 Defragmentation 자동화 프로세스 구축
• API Server의 Stateless 특성을 유지하며 etcd의 상태 일관성을 보장하는 State Machine 아키텍처 운용