운영중인 멀티클러스터 K8s 감사로그에 LLM 이상탐지 아키텍처와 운영 상용구 정리
배경과 문제 정의
멀티클러스터 Kubernetes 환경에서는 감사로그(audit log)가 여러 관리 도메인에 분산되기 때문에, 통합된 보안·운영 관점에서 이상 행위를 조기에 탐지하기가 쉽지 않습니다. 특히 RBAC 우회, 의도하지 않은 리소스 변경, 사용 패턴의 비정형적 변동과 같은 이벤트는 룰 기반 탐지로는 한계가 있습니다.
최근에는 감사로그를 LLM 기반 분석 엔진에 연계해 맥락 기반 이상 탐지를 수행하는 방식이 주목받고 있습니다. 이 접근 방식은 단일 이벤트뿐 아니라 일련의 행동 흐름을 이해하고, 비표준적 시퀀스나 잠재적 위협 행위를 식별하는 데 유리합니다.
아키텍처/구성 개요
멀티클러스터 환경에서는 각 클러스터에서 생성된 감사로그를 중앙 로그 저장소(예: Elasticsearch, OpenSearch, Loki 등)로 집계하고, 별도의 비동기 파이프라인을 통해 LLM 분석기로 전달하는 구조가 일반적입니다. 이를 통해 운영 중단 없이 로그 분석 용량을 수평 확장할 수 있습니다.
LLM 분석기는 벡터 저장소 기반의 유사도 분석, 프롬프트 기반 설명·스코어 산출, 보안 룰 시스템과의 하이브리드 결합으로 구성되는 경우가 많습니다. 이러한 조합은 오탐을 줄이고 운영자가 이해 가능한 형태로 결과를 전달하는 데 도움이 됩니다.
구성 요소 흐름
아키텍처를 간단히 정리하면 다음과 같습니다.
- Cluster → Audit Policy → Audit Sink → 중앙 로그 수집기
- 로그 스트리밍 → 파서/정규화 → 벡터화 → LLM 분석
- 알림/대시보드 → SRE/보안 팀 → 대응/자동화
운영/모니터링 포인트
운영 측면에서는 로그 수집 지연(latency), 파이프라인 처리량, LLM 응답 시간, 분석 실패율 등을 지속적으로 모니터링해야 합니다. 감사로그는 스파이크가 심하기 때문에 백프레셔(backpressure) 대응 로직을 반드시 고려해야 합니다.
또한 멀티클러스터 환경에서 감사 정책이 일관되지 않으면 LLM 학습·추론 품질이 떨어질 수 있습니다. 동일한 필드 스키마와 이벤트 세분화 수준을 유지하는 것이 예측 가능성을 높입니다.
보안·거버넌스 관점
감사로그에는 민감한 정보가 포함될 수 있으므로, 벡터 저장소 및 LLM 분석 엔진에 전달하기 이전에 필요한 최소한의 데이터만 보존하는 사전 필터링이 중요합니다. 데이터 보존 정책(Retention Policy)을 정의해 로그가 불필요하게 장기간 저장되지 않도록 해야 합니다.
또한 LLM 기반 분석 결과를 의사결정 자동화에 활용할 경우, 감사 가능하고 재현 가능한 형태로 로그와 추론 결과를 함께 저장해 거버넌스 요구사항을 충족하는 것이 좋습니다.
구현 예시 (코드 또는 설정)
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아래는 간단한 K8s 감사 정책과 로그 스트리밍 파이프라인 예시입니다.
{
"apiVersion": "audit.k8s.io/v1",
"kind": "Policy",
"rules": [
{
"level": "Metadata",
"verbs": ["create", "update", "delete"],
"resources": [
{"group": "*", "resources": ["deployments", "configmaps", "secrets"]}
]
},
{
"level": "RequestResponse",
"verbs": ["create"],
"resources": [{"group": "", "resources": ["pods"]}]
}
]
}
이 정책은 운영 리스크가 큰 리소스의 변경 이벤트를 더 상세하게 기록하며, 이를 통해 LLM 분석기의 맥락 기반 이상 탐지가 보다 정확해질 수 있습니다.
FAQ
Q1. LLM 분석이 기존 SIEM 룰 기반 탐지를 완전히 대체할 수 있나요?
A1. 대체한다기보다는 보완하는 형태가 현실적입니다. 룰 기반 탐지는 명확한 패턴에 강하고, LLM은 비정형적 이상 징후 탐지에 강점이 있습니다.
Q2. 감사로그 전체를 LLM으로 보내면 비용이 너무 크지 않나요?
A2. 일반적으로 사전 필터링, 요약, 샘플링, 벡터화 기반 Top-K 필터링 등의 전략을 통해 비용을 제어합니다.
Q3. 분석 결과 오탐이 많을 때 어떻게 조정해야 하나요?
A3. 프롬프트 개선, 벡터 임베딩 품질 조정, 위험 점수 기준값 조절, 기타 규칙 기반 필터와의 결합이 실효적입니다.
엔터프라이즈 팀 리더 경험담
멀티클러스터 환경에서 K8s 감사로그를 기반으로 LLM 이상탐지 체계를 운영하면서 겪은 실제 경험을 공유드립니다. 아래는 조직 내 DevSecOps/SRE 팀을 이끌며 특히 기억에 남았던 2~3개의 사례입니다.
에피소드 1: 예상치 못한 관리Plane API 폭주 탐지
문제: 한 클러스터에서 갑작스럽게 API 서버 요청량이 평소 대비 약 4배 증가했지만, 기존 규칙 기반 탐지에서는 정상 패턴 변형으로 처리되어 알림이 발생하지 않았습니다. 운영팀은 SLO 중 하나인 감사로그 처리 지연 시간이 2초 이내여야 하는데, 이 시점에 5초까지 증가해 장애로 분류될 상황이었습니다.
접근: LLM 기반 이상 패턴 탐지 모델을 감사로그 스트림 앞단에 추가해, 단순 이벤트 증가가 아니라 요청 간 의미적 연관성을 기반으로 “의도치 않은 반복 호출”을 식별하도록 구성했습니다. 특히 멀티클러스터 메타데이터를 통합해 워크로드별 행동 프로필을 학습하도록 했습니다.
결과: 도입 후 동일 유형의 요청 폭주 상황에서 평균 18초 이내에 이상 신호를 감지했고, 기존 대비 탐지 리드타임이 약 60% 감소했습니다.
회고: 단순 계량 기반 탐지보다 “행동 의미” 기반 모델이 멀티클러스터 환경에서 특히 유용하다는 것을 확인했습니다. 다만, 감사로그 스키마 변경 시마다 프롬프트 조정이 필요해 운영 상용구를 표준화하려는 노력이 뒤따랐습니다.
에피소드 2: 권한 오남용 시나리오 탐지의 현실적 어려움
문제: 특정 팀에서 신규 배포 도중 권한 상향 요청이 반복적으로 발생했는데, 실제로는 자동화 파이프라인 설정 오류였습니다. 초기에는 공격적 행위로 분류되어 보안팀까지 Escalation 되는 바람에 운영 리드타임이 평균 3시간 지연되는 문제가 발생했습니다.
접근: LLM을 활용해 감사로그의 맥락(사용자·서비스계정 이력, 직전 실행 작업, 평소 권한 사용 패턴)을 기반으로 “의도된 권한 증가”와 “오류 기반 반복 요청”을 구분하도록 모델을 튜닝했습니다.
결과: 이후 동일한 유형의 이벤트에서 오탐률이 약 30% 감소했고, 실제 보안팀 Escalation 횟수도 월 6건에서 2건으로 줄었습니다.
회고: 권한 관련 이벤트는 맥락의존적이라 LLM이 특히 효과적이었습니다. 하지만, 팀/서비스마다 운영 패턴이 다르기에 학습용 샘플 품질 확보가 핵심이라는 교훈을 남겼습니다.
에피소드 3: 감사로그 표준화 부족으로 발생한 클러스터 간 편차
문제: 일부 레거시 클러스터는 감사로그 필드 구성이 최신 표준과 달라 LLM 모델이 이상 탐지를 일관되게 수행하지 못했습니다. 이 때문에 장애 전조 탐지 성공률이 클러스터마다 20% 가까이 차이가 났습니다.
접근: 운영 상용구로서 “감사로그 사전정규화 파이프라인”을 만들고, LLM 입력 스키마를 통합했습니다. 모든 클러스터는 모델 입력 전 동일한 필드 세트와 의미 체계를 갖도록 강제했습니다.
결과: 이후 클러스터 간 탐지 성공률 편차가 5% 이내로 줄어들었습니다.
회고: LLM만 도입한다고 자동으로 품질이 오르는 것이 아니라, 입력 품질과 표준화가 절반 이상이라는 사실을 재확인한 사례였습니다.
결론
멀티클러스터 Kubernetes 환경에서 LLM 기반 감사로그 이상 탐지는 운영·보안 팀 모두에게 실질적인 가치를 제공합니다. 다만 데이터 품질 관리와 운영 자동화 체계가 갖추어져야 안정적으로 확장할 수 있습니다.
- 클러스터 간 감사 정책 표준화와 스키마 일관성 확보
- LLM 분석 파이프라인의 처리량·지연 모니터링 강화
- 데이터 민감도 기반 필터링 및 거버넌스 정책 수립
- SIEM/알림 시스템과의 연계 자동화 검토
- 운영팀 관점에서 주기적인 오탐/미탐 리뷰 프로세스 도입
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