混沌工程 Chaosd

实践是知识的母亲,知识是生活的明灯。这篇文章主要讲述混沌工程 Chaosd相关的知识,希望能为你提供帮助。
Chaosd 组件简介Chaosd 是 Chaos Mesh 提供的一款混沌工程测试工具(需要单独下载和部署),用于在物理机环境上注入故障,并提供故障恢复功能。
Chaosd 具有以下核心优势:

  • 易用性强:输入简单的 Chaosd 命令即可创建混沌实验,并对实验进行管理。
  • 故障类型丰富:在物理机的不同层次、不同类型上都提供了故障注入的功能,包括进程、网络、压力、磁盘、主机等,且更多的功能在不断扩展中。
  • 支持多种模式:Chaosd 既可作为命令行工具使用,也可以作为服务使用,满足不同场景的使用需求。
支持故障类型【混沌工程 Chaosd】你可以使用 Chaosd 模拟以下故障类型:
  • 进程:对进程进行故障注入,支持进程的 kill、stop 等操作。
  • 网络:对物理机的网络进行故障注入,支持增加网络延迟、丢包、损坏包等操作。
  • 压力:对物理机的 CPU 或内存注入压力。
  • 磁盘:对物理机的磁盘进行故障注入,支持增加读写磁盘负载、填充磁盘等操作。
  • 主机:对物理机本身进行故障注入,支持关机等操作。
对于每种故障类型的详细介绍和使用方式,请参考对应的说明文档。
1、运行环境
查询如下:
[root@k8s-master ~]# ldd --version ldd (GNU libc) 2.17 Copyright (C) 2012 Free Software Foundation, Inc. This is free software; see the source for copying conditions.There is NO warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. Written by Roland McGrath and Ulrich Drepper.

2、下载和部署
1、将要下载的Chaosd版本设置为环境变量,例如:v1.1.1 export CHAOSD_VERSION=latest如果要查看所有已发布的 Chaosd 版本,请参阅 releases(https://github.com/chaos-mesh/chaosd/releases) 如果要下载最新的非稳定版本,则使用 latest:2、下载Chaosd curl -fsSL -o chaosd-$CHAOSD_VERSION-linux-amd64.tar.gz https://mirrors.chaos-mesh.org/chaosd-$CHAOSD_VERSION-linux-amd64.tar.gz3、解压 Chaosd 文件并转移到 /usr/local 目录下: tar zxvf chaosd-$CHAOSD_VERSION-linux-amd64.tar.gz & & sudo mv chaosd-$CHAOSD_VERSION-linux-amd64 /usr/local/4、将 Chaosd 目录加到环境变量 PATH 中: export PATH=/usr/local/chaosd-$CHAOSD_VERSION-linux-amd64:$PATH

3、运行模式
3.1、命令行模式直接运行命令来创建、管理实验
1、创建实验 [root@k8s-master ~]# chaosd attack process kill --processsleep -s 15 Attack process sleep successfully, uid: 6eaf29c0-dbf0-4612-bbcf-bcab3be1e706 2、恢复实验 [root@k8s-master ~]# chaosd recover 6eaf29c0-dbf0-4612-bbcf-bcab3be1e706 [2022/04/07 11:25:15.995 +08:00] [WARN] [recover.go:75] ["error.core.non_recoverable_attack: only SIGSTOP process attack and process attack with the recover-cmd are supported to recover"] [uid=6eaf29c0-dbf0-4612-bbcf-bcab3be1e706] [kind=process] Recover 6eaf29c0-dbf0-4612-bbcf-bcab3be1e706 successfully

3.2、服务模式让chaosd在后台运行,通过发送http请求的方式来创建、管理实验。
1、启动服务 [root@k8s-master ~]# chaosd server --port 12345 2、创建实验 [root@k8s-master ~]# curl -XPOST 127.0.0.1:12345/api/attack/stress -H "Content-Type:application/json" -d "action":"cpu", "load": 100, "wo "status":200,"message":"attack successfully","uid":"86f18a92-7636-451e-9ab0-b3fc0c07a0ef" 3、删除实验 [root@k8s-master ~]# curl -X DELETE "127.0.0.1:12345/api/attack/6eaf29c0-dbf0-4612-bbcf-bcab3be1e706" "status":200,"message":"attack recover successfully","uid":"6eaf29c0-dbf0-4612-bbcf-bcab3be1e706"

4、使用示例
4.1、进程具体文档请参考https://chaos-mesh.org/zh/docs/simulate-process-chaos-in-physical-nodes/
1、启动测试进程 [root@k8s-master ~]# sleep 1000 2、创建kill实验 [root@k8s-master ~]# chaosd attack process kill --process sleep -s 15 Attack process sleep successfully, uid: c820427d-6035-4644-9672-06cfb28d7ef4 ###第一个创建的窗口 [root@k8s-master ~]# sleep 1000 Terminated 3、恢复实验: [root@k8s-master ~]# chaosd recover c820427d-6035-4644-9672-06cfb28d7ef4 [2022/04/07 11:52:40.087 +08:00] [WARN] [recover.go:75] ["error.core.non_recoverable_attack: only SIGSTOP process attack and process attack with the recover-cmd are supported to recover"] [uid=c820427d-6035-4644-9672-06cfb28d7ef4] [kind=process] Recover c820427d-6035-4644-9672-06cfb28d7ef4 successfully4、创建stop实验,通过指定uid [root@k8s-master ~]# chaosd attack process stop --process sleep --uid 12345 Attack process sleep successfully, uid: 12345 ##查看进程 [root@k8s-master ~]# ps -aux|grep sleep root274570.00.0 108064668 pts/2T12:020:00 sleep 1000 root279180.00.0 108064736 pts/2T12:030:00 sleep 1000 root286220.00.0 1128202128 pts/1S+12:040:00 grep --color=auto sleep ####恢复实验 [root@k8s-master ~]# chaosd recover 12345 Recover 12345 successfully###杀进程 [root@k8s-master ~]# ps -ef|grep sleep root3084145450 12:08 pts/200:00:00 sleep 1000 root3184145450 12:10 pts/200:00:00 grep --color=auto sleep [root@k8s-master ~]# chaosd attack processkill --process30841 Attack process 30841 successfully, uid: 3c63fcdd-7881-4623-b202-4727b0e1c4f4

4.2、网络通过命令行的方式:
1、搜索网络相关的任务 chaosd search --kind network --status success2、丢包演示 chaosd attack network loss --correlation 10 --percent 50 -H baidu.com -d eth0 或 chaosdattack network loss -d eth0 -i 172.16.5.146 --percent 60#ping baidu.com [root@k8s-master ~]# ping baidu.com PING baidu.com (220.181.38.251) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=2 ttl=48 time=5.41 ms 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=3 ttl=48 time=6.04 ms 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=37 ttl=48 time=5.31 ms --- baidu.com ping statistics --- 37 packets transmitted, 14 received, 62% packet loss, time 36576ms rtt min/avg/max/mdev = 5.271/5.413/6.046/0.207 ms ##查看丢失60%左右的包,把实验recover chaosd recover b5f0491d-96e0-4474-912e-d5b6b307e1812、延迟 ##延迟2s sudo chaosd attack network delay -H baidu.com --device eth0 --latency 2s ##ping baidu.com [root@k8s-master ~]# ping baidu.com PING baidu.com (220.181.38.251) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=1 ttl=48 time=2005 ms3、重复包 sudo chaosd attack network duplicate -H baidu.com --device eth0 --percent 50 ##ping baidu.com [root@k8s-master ~]# ping baidu.com PING baidu.com (220.181.38.251) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=4 ttl=48 time=5.35 ms 64 bytes from 220.181.38.251 (220.181.38.251): icmp_seq=4 ttl=48 time=5.35 ms (DUP!)4、损坏包 sudo chaosd attack network corrupt-H baidu.com --device eth0 --percent 1005、分区 sudo chaosd attack network partition -H baidu.com -d eth0 --direction from #direction:指定分区的方向,对来自/发送到 hostname 指定的主机或者 ip 指定的地址的数据包进行分区6、DNS chaosd attack network dns -i 1.1.1.1 -d baidu.com ##ping baidu.com [root@k8s-master ~]# ping baidu.com PING baidu.com (1.1.1.1) 56(84) bytes of data. 64 bytes from baidu.com (1.1.1.1): icmp_seq=1 ttl=48 time=53.5 ms#备注 -H 只影响到指定的域名 -i:只影响到指定的IP地址常见问题: 1. correlation 和 jitter 是什么意思? correlation 表示与前一次数据包的相关性 jitter 表示延迟时间的变化范围 2. 如何对一批 ip 地址生效? 设置 ip 为网段,例如:192.168.1.1/24 3. 恢复实验后网络仍然有问题? 查看是否有其他网络实验;根据日志中的命令排查。

4.3、主机Chaosd 支持模拟主机关机故障 。文档:https://chaos-mesh.org/zh/docs/next/simulate-host-console-in-physical-nodes/
#慎用 chaosd attack host shutdown

4.4、压力
1、模拟CPU压力命令 chaosd attack stress cpu --load 90 --workers 4 或 chaosd attack stress cpu -l 100 -w 5 通过top进行查看2、模拟内存 chaosd attack stress mem --size 1GB 通过free -h查看

4.5、JVM文档:https://github.com/chaos-mesh/website-zh/blob/main/docs/simulate-jvm-application-chaos-in-physical-nodes.md
Chaosd 通过 Byteman 模拟 JVM 应用故障,主要支持以下几种故障类型:
  • 抛出自定义异常
  • 触发垃圾回收
  • 增加方法延迟
  • 修改方法返回值
  • 设置 Byteman 配置文件触发故障
  • 增加 JVM 压力
1、启动测试进程 代码:https://github.com/WangXiangUSTC/byteman-example/blob/main/example.helloworld/HelloWorld/Main.java 2、下载和启动 [root@k8s-master chaos-mesh]# wget https://github.com/WangXiangUSTC/byteman-example/blob/main/example.helloworld/HelloWorld/Main.java 1、修改返回值 ./chaosd attack jvm submit return --class Main --method getnum --port 9288--value 123 2、增加延迟 ./chaosd attack jvm submit latency--class Main --method sayhello --latency 5000 3、抛出异常 chaosd attack jvm submit exception -c Main -m sayhello --exception 4、增加压力 ./chaosd attack jvm submit stress --cpu-count 2

4.5、磁盘
1、写负载 chaosd attack disk add-payload write --path /tmp/temp --size 100MB 2、读负载 chaosd attack disk add-payload read --path /tmp/temp--size 100MB 3、填充磁盘 chaosd attack disk fill -p /tmp/123 -s 500MB --fallocate=false

4,6、时间
chaosd attack clock -p $PID -t 11s

5、查找和恢复实验
[root@k8s-master chaos-mesh]# chaosd search -h Search chaos attack, you can search attacks through the uid or the state of the attackUsage: chaosd search UID [flags]Flags: -A, --alllist all chaos attacks --ascorder by CreateTime, default value is false that means order by CreateTime desc -h, --helphelp for search -k, --kind stringattack kind, supported value: network, process, stress, disk, host, jvm -l, --limit uint32limit the count of attacks -o, --offset uint32starting to search attacks from offset -s, --status stringattack status, supported value: created, success, error, destroyed, revokedGlobal Flags: --log-level stringthe log level of chaosd. The value can be debug, info, warn and error

运行以下命令可查看搜索命令 (search) 所支持的配置: 1、查看网络任务 chaosd search --kind network --status success 2、查找实验 chaosd search --kind process --asc --limit 2 -o 1 --status destoryed


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