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作者 | 肖長軍（穹谷）阿里云智能事業(yè)群技術專家??

導讀：隨著云原生系統(tǒng)的演進，如何保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到很大的挑戰(zhàn)，混沌工程通過反脆弱思想，對系統(tǒng)注入故障，提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)問題，提升系統(tǒng)的容錯能力。ChaosBlade 工具可以通過聲明式配置執(zhí)行混沌實驗，簡單高效。本文將會重點介紹 ChaosBlade 以及云原生相關的實驗場景實踐。

ChaosBlade 介紹

ChaosBlade 是阿里巴巴開源的一款遵循混沌實驗模型的混沌實驗執(zhí)行工具，具有場景豐富度高、簡單易用等特點，而且可以很方便的擴展實驗場景，開源后不久就被加入到 CNCF Landspace 中，成為主流的一款混沌工具。

實驗場景

目前支持的實驗場景如下：

• 基礎資源場景：CPU 負載、內(nèi)存占用、磁盤 IO 負載、磁盤占用、網(wǎng)絡延遲、網(wǎng)絡丟包、網(wǎng)絡屏蔽、域名不可訪問、shell 腳本篡改、殺進程、進程 Hang、機器重啟等；

• 應用服務場景：支持 Java 應用和 C++ 應用內(nèi)的實驗場景。Java 的場景組件豐富，例如支持 Dubbo、RocketMQ、HttpClient、Servlet、Druid等，而且支持編寫 Java 或 Groovy 腳本實現(xiàn)復雜的實驗場景；

• 容器服務場景：支持 Kubernetes 和 Docker 服務，包含 node、pod 和 container 三種資源的實驗場景，例如 Pod 網(wǎng)絡延遲、丟包等。

混沌實驗模型

以上所有的實驗場景都遵循混沌實驗模型，此模型共分為四層，包含：

• Target：實驗靶點。指實驗發(fā)生的組件，如容器、應用框架（Dubbo、Redis）等；
• Scope：實驗實施的范圍。指具體觸發(fā)實驗的機器或者集群等；
• Matcher：實驗規(guī)則匹配器。根據(jù)所配置的 Target，定義相關的實驗匹配規(guī)則，可以配置多個。由于每個 Target 可能有各自特殊的匹配條件，比如 RPC 領域的 Dubbo，可以根據(jù)服務提供者提供的服務和服務消費者調(diào)用的服務進行匹配，緩存領域的 Redis，可以根據(jù) set、get 操作進行匹配；
• Action：指實驗模擬的具體場景，Target 不同，實施的場景也不一樣，比如磁盤，可以演練磁盤滿，磁盤 IO 讀寫高等。如果是應用，可以抽象出延遲、異常、返回指定值（錯誤碼、大對象等）、參數(shù)篡改、重復調(diào)用等實驗場景。

比如一臺 IP 是 10.0.0.1 機器上的應用，調(diào)用 com.example.HelloService[@1.0.0 ]() Dubbo 服務延遲 3s，基于此模型可以描述為對 Dubbo 組件（Target）進行實驗，實驗實施的范圍是 10.0.0.1 主機（Scope），調(diào)用 com.example.HelloService[@1.0.0 ]() （Matcher）服務延遲 3s（Action），對應的 chaosblade 命令為：

blade create dubbo delay --time 3000 --service com.example.HelloService --version 1.0.0

所以此模型很簡單清晰的表達出實驗場景，易于理解。下文中的云原生實驗場景也基于此模型定義。

面向云原生的實驗場景

實現(xiàn)方案

將混沌實驗場景按照上述的實驗模型，定義為 Kubernetes 中的資源，并通過自定義控制器來管理，可以通過 Yaml 配置或者直接執(zhí)行 blade 命令執(zhí)行。

ChaosBlade Operator 定義了資源控制器，并且會以 daemonset 的方式，在每個節(jié)點上部署一個 chaosblade-tool pod 來執(zhí)行混沌實驗。不同的實驗場景內(nèi)部實現(xiàn)方式不同，比如 Node 實驗場景，其上面部署的 chaosblade-tool 內(nèi)部執(zhí)行即可，而 Container 內(nèi)的實驗場景，控制器會將 chaosblade 包拷貝到目標 Container 中執(zhí)行。

使用方式

安裝必要組件

安裝 ChaosBlade Operator，可通過地址下載 chaosblade-operator-0.0.1.tgz，使用以下命令安裝:

helm install --namespace kube-system --name chaosblade-operator chaosblade-operator-0.0.1.tgz

安裝在 kube-system 命令空間下。ChaosBlade Operator 啟動后會在每個節(jié)點部署 chaosblade-tool Pod 和一個 chaosblade-operator Pod。可通過以下命令查看安裝結果:

kubectl get pod -n kube-system -o wide | grep chaosblade

執(zhí)行實驗

執(zhí)行方式有兩種：

• 一種是通過配置 yaml 方式，使用 kubectl 執(zhí)行；
• 另一種是直接使用 chaosblade 包中的 blade 命令執(zhí)行。

下面以指定一臺節(jié)點，做 CPU 負載 80% 實驗舉例。

yaml 配置方式

apiVersion: chaosblade.io/v1alpha1
kind: ChaosBlade
metadata:
  name: cpu-load
spec:
  experiments:
  - scope: node
    target: cpu
    action: fullload
    desc: "increase node cpu load by names"
    matchers:
    - name: names
      value:
      - "cn-hangzhou.192.168.0.205"
    - name: cpu-percent
      value:
      - "80"

如上所示，配置好文件后，保存為 chaosblade_cpu_load.yaml，使用以下命令執(zhí)行實驗場景：

kubectl apply -f chaosblade_cpu_load.yaml

可通過以下命令查看每個實驗的執(zhí)行狀態(tài)：

kubectl get blade cpu-load -o json

查看更多實驗場景配置事例。

blade 命令執(zhí)行方式

下載 chaosblade 工具包，解壓即可使用。還是上述例子，使用 blade 命令執(zhí)行如下：

blade create k8s node-cpu fullload --names cn-hangzhou.192.168.0.205 --cpu-percent 80 --kubeconfig ~/.kube/config

使用 blade 命令執(zhí)行，會返回實驗的執(zhí)行結果。

修改實驗

yaml 配置文件的方式支持場景動態(tài)修改，比如將上述的 cpu 負載調(diào)整為 60%，則只需將上述 value 的值從 80 改為 60 即可，例如：

apiVersion: chaosblade.io/v1alpha1
kind: ChaosBlade
metadata:
  name: cpu-load
spec:
  experiments:
  - scope: node
    target: cpu
    action: load
    desc: "cpu load"
    flags:
    - name: cpu-percent
      value: "60"
    - name: ip
      value: 192.168.0.34

然后使用 kubeclt apply -f chaosblade_cpu_load.yaml 命令執(zhí)行更新即可。

停止實驗

可以通過以下三種方式停止實驗：

根據(jù)實驗資源名停止

比如上述 cpu-load 場景，可以執(zhí)行以下命令停止實驗：

kubectl delete chaosblade cpu-load

通過 yaml 配置文件停止

指定上述創(chuàng)建好的 yaml 文件進行刪除，命令如下：

kubectl delete -f chaosblade_cpu_load.yaml

通過 blade 命令停止

此方式僅限使用 blade 創(chuàng)建的實驗，使用以下命令停止：

blade destroy <UID>

是執(zhí)行 blade create 命令返回的結果，如果忘記，可使用 blade status --type create 命令查詢。

卸載 chaosblade operator

執(zhí)行 helm del --purge chaosblade-operator 卸載即可，將會停止全部實驗，刪除所有創(chuàng)建的資源。

總結

ChaosBlade 基于混沌實驗模型，友好地將 Kubernetes 資源控制結合，部署簡單而且使用簡潔，實驗可控。除此之外 ChaosBlade 基于實驗模型實現(xiàn)了很多領域場景執(zhí)行器，可以很方便的擴展實驗場景，可詳見附錄中的項目列表。

社區(qū)共建

ChaosBlade 自開源以來，共有近 30 多位貢獻者加入和很多企業(yè)×××常感謝各位。同時非常歡迎更多的人參與進來，使 ChaosBlade 變的更加強大，覆蓋更多的場景，成為各個企業(yè)穩(wěn)定的、通用的混沌工程工具。

貢獻的形式可以是提 bug、提交代碼、編寫文檔、補充單元測試、參與問題討論等等。ChaosBlade 相信：開源世界中，任何幫助都是貢獻。

附錄

項目列表如下：

• ChaosBlade CLI（調(diào)用入口）
• ChaosBlade 實驗模型定義
• 基礎資源場景執(zhí)行器
• Docker 場景執(zhí)行器
• Kubernetes 場景執(zhí)行器
• Java 應用場景執(zhí)行器
• C++ 應用場景執(zhí)行器

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網(wǎng)站欄目：面向云原生的混沌工程工具-ChaosBlade-創(chuàng)新互聯(lián)
當前鏈接：http://sd-ha.com/article12/ccoddc.html

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