Simulieren von JVM-Anwendungsfehlern

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Chaosd simuliert JVM-Anwendungsfehler mithilfe von Byteman. Die folgenden Fehlertypen werden unterstützt:

• Benutzerdefinierte Ausnahmen auslösen

• Garbage Collection auslösen

• Methodenlatenz erhöhen

• Rückgabewerte von Methoden ändern

• Fehler durch Konfiguration von Byteman-Dateien auslösen

• JVM-Druck erhöhen

Dieses Dokument beschreibt, wie Sie Chaosd verwenden, um die oben genannten JVM-Fehlertypen zu erzeugen.

Experimente im Befehlszeilenmodus erstellen

Dieser Abschnitt erklärt, wie Sie JVM-Anwendungsfehlerexperimente im Befehlszeilenmodus erstellen.

Vor der Experimenterstellung können Sie folgenden Befehl ausführen, um die von Chaosd unterstützten JVM-Fehlertypen anzuzeigen:

chaosd attack jvm -h

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

JVM attack related commands

Usage:
  chaosd attack jvm [command]

Available Commands:
  exception   throw specified exception for specified method
  gc          trigger GC for JVM
  latency     inject latency to specified method
  return      return specified value for specified method
  rule-file   inject fault with configured byteman rule file
  stress      inject stress to JVM

Flags:
  -h, --help       help for jvm
      --pid int    the pid of Java process which needs to attach
      --port int   the port of agent server (default 9288)

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd. The value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --uid string         the experiment ID

Use "chaosd attack jvm [command] --help" for more information about a command.

Benutzerdefinierte Ausnahmen im Befehlszeilenmodus auslösen

Befehle zum Auslösen benutzerdefinierter Ausnahmen

Um Verwendung und Konfigurationsoptionen des Ausnahmebefehls anzuzeigen, führen Sie folgenden Befehl aus:

chaosd attack jvm exception --help

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

throw specified exception for specified method

Usage:
  chaosd attack jvm exception [options] [flags]

Flags:
  -c, --class string       Java class name
      --exception string   the exception which needs to throw for action 'exception'
  -h, --help               help for exception
  -m, --method string      the method name in Java class

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd. The value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --pid int            the pid of Java process which needs to attach
      --port int           the port of agent server (default 9288)
      --uid string         the experiment ID

Konfigurationsbeschreibung für benutzerdefinierte Ausnahmen

Configuration item	Abbreviation	Description	Value
class	c	The name of the Java class	string type, required
exception	None	The thrown custom exception	string type, required
method	m	The name of the method	string type, required to be configured
pid	None	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	None	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	None	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel für benutzerdefinierte Ausnahmen

chaosd attack jvm exception -c Main -m sayhello --exception 'java.io.IOException("BOOM")' --pid 30045

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

[2021/08/05 02:39:39.106 +00:00] [INFO] [jvm.go:208] ["byteman rule"] [rule="\nRULE Main-sayhello-exception-q6nd0\nCLASS Main\nMETHOD sayhello\nAT ENTRY\nIF true\nDO \n\tthrow new java.io.IOException(\"BOOM\");\nENDRULE\n"] [file=/tmp/rule.btm296930759]
Attack jvm successfully, uid: 26a45ae2-d395-46f5-a126-2b2c6c85ae9d

Garbage Collection im Befehlszeilenmodus auslösen

Befehle zum Auslösen der Garbage Collection

Um Verwendung und Konfigurationsoptionen des GC-Befehls anzuzeigen, führen Sie folgenden Befehl aus:

chaosd attack jvm gc --help

trigger GC for JVM

Usage:
  chaosd attack jvm gc [flags]

Flags:
  -h, --help   help for gc

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd. The value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --pid int            the pid of Java process which needs to attach
      --port int           the port of agent server (default 9288)
      --uid string         the experiment ID

Konfigurationsbeschreibung für Garbage Collection

Configuration item	Abbreviation	Description	Value
pid	None	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	None	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	None	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel für Garbage Collection

chaosd attack jvm gc --pid 89345

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

[2021/08/05 02:49:47.850 +00:00] [INFO] [jvm.go:208] ["byteman rule"] [rule="\nRULE --gc-u0mlf\nGC\nENDRULE\n"] [file=/tmp/rule.btm012481052]
Attack jvm successfully, uid: f360e70a-5359-49b6-8526-d7e0a3c6f696

Das Auslösen der Garbage Collection ist ein einmaliger Vorgang, das Experiment erfordert keine Wiederherstellung.

Methodenlatenz im Befehlszeilenmodus erhöhen

Befehle zum Erhöhen der Methodenlatenz

Um Verwendung und Konfigurationsoptionen des Latenzbefehls anzuzeigen, führen Sie folgenden Befehl aus:

chaosd attack jvm latency --help

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

inject latency to specified method

Usage:
  chaosd attack jvm latency [options] [flags]

Flags:
  -c, --class string    Java class name
  -h, --help            help for latency
      --latency int     the latency duration, unit ms
  -m, --method string   the method name in Java class

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd. The value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --pid int            the pid of Java process which needs to attach
      --port int           the port of agent server (default 9288)
      --uid string         the experiment ID

Konfigurationsbeschreibung für Methodenlatenz

Configuration item	Abbreviation	Description	Value
class	c	The name of the Java class	string type, required
latency	None	The duration of increasing method latency	int type, required. The unit is millisecond.
method	m	The name of the method	string type, required
pid	None	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	None	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	None	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel für erhöhte Methodenlatenz

chaosd attack jvm latency --class Main --method sayhello --latency 5000 --pid 100840

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

[2021/08/05 03:08:50.716 +00:00] [INFO] [jvm.go:208] ["byteman rule"] [rule="\nRULE Main-sayhello-latency-hlib2\nCLASS Main\nMETHOD sayhello\nAT ENTRY\nIF true\nDO \n\tThread.sleep(5000);\nENDRULE\n"] [file=/tmp/rule.btm359997255]
[2021/08/05 03:08:51.155 +00:00] [INFO] [jvm.go:94] ["submit rules"] [output="install rule Main-sayhello-latency-hlib2\n\n"]
Attack jvm successfully, uid: bbe00c57-ac9d-4113-bf0c-2a6f184be261

Rückgabewerte von Methoden im Befehlszeilenmodus ändern

Befehle zum Ändern von Methodenrückgabewerten

Um Verwendung und Konfigurationsoptionen des Rückgabewertbefehls anzuzeigen, führen Sie folgenden Befehl aus:

chaosd attack jvm return --help

return specified value for specified method

Usage:
  chaosd attack jvm return [options] [flags]

Flags:
  -c, --class string    Java class name
  -h, --help            help for return
  -m, --method string   the method name in Java class
      --value string    the return value for action 'return'. Only supports number and string types.

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd. The value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --pid int            the pid of Java process which needs to attach
      --port int           the port of agent server (default 9288)
      --uid string         the experiment ID

Konfigurationsbeschreibung für geänderte Rückgabewerte

Configuration item	Abbreviation	Description	Value
class	c	The name of the Java class	string type, required to be configured
method	m	The name of the method	string type, required to be configured
value	None	Specifies the return value of the method	string type, required to be configured. Currently, the item can be numeric and string types. If the item (return value) is string, double quotes are required, like "chaos".
pid	None	The Java process ID where the fault is needed to be injected	int type, required to be configured
port	None	The port number attached to the Java process agent. The faults is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	None	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispielszenario für geänderte Methodenrückgabewerte

chaosd attack jvm return --class Main --method getnum --value 999 --pid 112694

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

[2021/08/05 03:35:10.603 +00:00] [INFO] [jvm.go:208] ["byteman rule"] [rule="\nRULE Main-getnum-return-i6gb7\nCLASS Main\nMETHOD getnum\nAT ENTRY\nIF true\nDO \n\treturn 999;\nENDRULE\n"] [file=/tmp/rule.btm051982059]
[2021/08/05 03:35:10.820 +00:00] [INFO] [jvm.go:94] ["submit rules"] [output="install rule Main-getnum-return-i6gb7\n\n"]
Attack jvm successfully, uid: e2f204f6-4bed-4d92-aade-2b4a47b02e5d

Fehler durch Byteman-Konfigurationsdateien im Befehlszeilenmodus auslösen

Sie können Fehlerregeln in Byteman-Konfigurationsdateien definieren und diese durch Angabe des Dateipfads mit Chaosd injizieren. Zur Byteman-Regelkonfiguration siehe byteman-rule-language.

Befehle für Fehlerauslösung via Byteman-Konfiguration

Um Verwendung und Konfigurationsoptionen des Byteman-Konfigurationsbefehls anzuzeigen, führen Sie folgenden Befehl aus:

chaosd attack jvm rule-file --help

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

inject fault with configured byteman rule file

Usage:
  chaosd attack jvm rule-file [options] [flags]

Flags:
  -h, --help          help for rule-file
  -p, --path string   the path of configured byteman rule file

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd, the value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --pid int            the pid of Java process which needs to attach
      --port int           the port of agent server (default 9288)
      --uid string         the experiment ID

Konfigurationsbeschreibung für Byteman-basierte Fehlerauslösung

Configuration item	Abbreviation	Description	Value
path	None	Specifies the path of the Byteman configuration file	string type, required
pid	None	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	None	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	None	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel für Fehlerauslösung via Byteman-Konfiguration

Zunächst schreiben Sie basierend auf dem spezifischen Java-Programm und unter Bezugnahme auf die Byteman-Regelsprache eine Regelkonfigurationsdatei. Beispiel:

RULE modify return value
CLASS Main
METHOD getnum
AT ENTRY
IF true
DO
    return 9999
ENDRULE

Speichern Sie dann die Konfigurationsdatei in der Datei return.btm. Führen Sie anschließend den folgenden Befehl aus, um Fehler zu injizieren.

chaosd attack jvm rule-file -p ./return.btm --pid 112694

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

[2021/08/05 03:45:40.757 +00:00] [INFO] [jvm.go:152] ["rule file data:RULE modify return value\nCLASS Main\nMETHOD getnum\nAT ENTRY\nIF true\nDO\n    return 9999\nENDRULE\n"]
[2021/08/05 03:45:41.011 +00:00] [INFO] [jvm.go:94] ["submit rules"] [output="install rule modify return value\n\n"]
Attack jvm successfully, uid: 5ca2e06d-a7c6-421d-bb67-0c9908bac17a

Erhöhen der JVM-Auslastung im Befehlszeilenmodus

Befehle zum Erhöhen der JVM-Auslastung

Um die Verwendung und Konfigurationsoptionen des Befehls zum Erhöhen der JVM-Auslastung anzuzeigen, führen Sie den folgenden Befehl aus:

chaosd attack jvm stress --help

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

inject stress to JVM

Usage:
  chaosd attack jvm stress [options] [flags]

Flags:
      --cpu-count int   the CPU core number
  -h, --help            help for stress
      --mem-type int    the memory type to be allocated. The value can be 'stack' or 'heap'.

Global Flags:
      --log-level string   the log level of chaosd. The value can be 'debug', 'info', 'warn' and 'error'
      --pid int            the pid of Java process which needs to attach
      --port int           the port of agent server (default 9288)
      --uid string         the experiment ID

Konfigurationsbeschreibung zum Erhöhen der JVM-Auslastung

Configuration item	Abbreviation	Description	Value
cpu-count	None	The number of CPU cores used for increasing JVM stress	int type. You must configure one item between cpu-count and mem-type.
mem-type	None	The type of OOM	string type. Currently, both 'stack' and 'heap' OOM types are supported. You must configure one item between cpu-count and mem-type.
pid	None	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	None	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	None	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel zum Erhöhen der JVM-Auslastung

chaosd attack jvm stress --cpu-count 2 --pid 123546

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

[2021/08/05 03:59:51.256 +00:00] [INFO] [jvm.go:208] ["byteman rule"] [rule="\nRULE --stress-jfeiu\nSTRESS CPU\nCPUCOUNT 2\nENDRULE\n"] [file=/tmp/rule.btm773062009]
[2021/08/05 03:59:51.613 +00:00] [INFO] [jvm.go:94] ["submit rules"] [output="install rule --stress-jfeiu\n\n"]
Attack jvm successfully, uid: b9b997b5-0a0d-4f1f-9081-d52a32318b84

Experimente im Dienstmodus erstellen

Sie können die folgenden Anweisungen befolgen, um Experimente im Dienstmodus zu erstellen.

1. Führen Sie Chaosd im Dienstmodus aus:

   chaosd server --port 31767

2. Senden Sie eine HTTP-POST-Anfrage an den Pfad /api/attack/{uid} des Chaosd-Dienstes:

   curl -X POST 172.16.112.130:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{fault-configuration}'

   Für den Teil fault-configuration im obigen Befehl müssen Sie ihn gemäß den Fehlertypen konfigurieren. Entsprechende Parameter finden Sie in den Parametern und Beispielen der einzelnen Fehlertypen in den folgenden Abschnitten.

Hinweis

Wenn Sie ein Experiment ausführen, denken Sie daran, die UID-Informationen des Experiments zu speichern. Wenn Sie das Experiment mit der entsprechenden UID beenden möchten, müssen Sie eine HTTP-DELETE-Anfrage an den Pfad /api/attack/{uid} des Chaosd-Dienstes senden.

Benutzerdefinierte Ausnahmen im Dienstmodus auslösen

Parameter zum Auslösen benutzerdefinierter Ausnahmen

Parameter	Description	Value
action	The action of the experiment	Set to "exception"
class	The name of the Java class	string type, required
exception	The thrown custom exception	string type, required
method	The name of the method	string type, required
pid	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	The port number attached to the Java process agent. The faults is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel zum Auslösen benutzerdefinierter Ausnahmen im Dienstmodus

curl -X POST 172.16.112.130:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{"action":"exception","class":"Main","method":"sayhello","exception":"java.io.IOException(\"BOOM\")","pid":1828622}'

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

{"status":200,"message":"attack successfully","uid":"c3c519bf-819a-4a7b-97fb-e3d0814481fa"}

Garbage Collection im Dienstmodus auslösen

Parameter zum Auslösen der Garbage Collection

Parameter	Description	Value
action	The action of the experiment	Set to "gc"
pid	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel zum Auslösen der Garbage Collection im Dienstmodus

curl -X POST 172.16.112.130:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{"action":"gc","pid":1828622}'

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

{"status":200,"message":"attack successfully","uid":"c3c519bf-819a-4a7b-97fb-e3d0814481fa"}

Das Auslösen der Garbage Collection ist ein einmaliger Vorgang. Das Experiment erfordert keine Wiederherstellung.

Methodenlatenz im Dienstmodus erhöhen

Parameter zum Erhöhen der Methodenlatenz

Parameter	Description	Value
action	The action of the experiment	Set to "latency"
class	The name of the Java class	string type, required
latency	The duration of increasing method latency	int type, required. The unit is millisecond.
method	The name of the method	string type, required
pid	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	The Java process ID where the fault is needed to be injected	int type, required
uid	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel zum Erhöhen der Methodenlatenz im Dienstmodus

curl -X POST 172.16.112.130:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{"action":"latency","class":"Main","method":"sayhello","latency":5000,"pid":1828622}'

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

{"status":200,"message":"attack successfully","uid":"a551206c-960d-4ac5-9056-518e512d4d0d"}

Rückgabewerte einer Methode im Dienstmodus ändern

Parameter zum Ändern der Rückgabewerte einer Methode

Parameter	Description	Value
action	The action of the experiment	Set to "return"
class	The name of the Java class	string type, required
method	The name of the method	string type, required
value	Specifies the return value of the method	string type, required. Currently, the item can be numeric and string types. If the item (return value) is string, double quotes are required, like "chaos".
pid	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel zum Ändern der Rückgabewerte einer Methode im Dienstmodus

curl -X POST 172.16.112.130:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{"action":"return","class":"Main","method":"getnum","value":"999","pid":1828622}'

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

{"status":200,"message":"attack successfully","uid":"a551206c-960d-4ac5-9056-518e512d4d0d"}

Fehler durch Festlegen von Byteman-Konfigurationsdateien im Dienstmodus auslösen

Sie können die Fehlerregeln gemäß der Byteman-Regelkonfiguration festlegen. Weitere Informationen zur Byteman-Regelkonfiguration finden Sie unter byteman-rule-language.

Parameter zum Auslösen von Fehlern durch Festlegen von Byteman-Konfigurationsdateien

Parameter	Description	Value
action	The action of the experiment	Set to "rule-data"
rule-data	Specifies the Byteman configuration data	string type, required
pid	The Java process ID where the fault is to be injected	int type, required
port	The port number attached to the Java process agent. The fault is injected into the Java process through this port number.	int type. The default value is 9288.
uid	The experiment ID	string type. This item is not required to be configured, because Chaosd randomly creates one.

Beispiel zum Auslösen von Fehlern durch Festlegen von Byteman-Konfigurationsdateien im Dienstmodus

Zunächst schreiben Sie basierend auf dem spezifischen Java-Programm und unter Bezugnahme auf die Byteman-Regelsprache eine Regelkonfigurationsdatei. Beispiel:

RULE modify return value
CLASS Main
METHOD getnum
AT ENTRY
IF true
DO
    return 9999
ENDRULE

Anschließend wandeln Sie die Zeilenumbrüche in der Konfigurationsdatei in das Newline-Zeichen "\n" um und verwenden den resultierenden Text als Wert für "rule-data". Führen Sie folgenden Befehl aus:

curl -X POST 127.0.0.1:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{"action":"rule-data","pid":30045,"rule-data":"\nRULE modify return value\nCLASS Main\nMETHOD getnum\nAT ENTRY\nIF true\nDO return 9999\nENDRULE\n"}'

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

{"status":200,"message":"attack successfully","uid":"a551206c-960d-4ac5-9056-518e512d4d0d"}

JVM-Auslastung über den Dienstmodus erhöhen

Parameter zur Erhöhung der JVM-Auslastung

| Parameter | Beschreibung | Wert | | :-- | :-- | :-- | --- | | action | Die Aktion des Experiments | Auf "stress" setzen | | cpu-count | Anzahl der CPU-Kerne zur Erhöhung der CPU-Auslastung | Integer-Typ. Es muss entweder cpu-count oder mem-type konfiguriert werden. | | mem-type | Art des OOM-Fehlers | String-Typ. Derzeit werden sowohl 'stack' als auch 'heap' OOM-Typen unterstützt. Es muss entweder cpu-count oder mem-type konfiguriert werden. | | pid | Keine | Die Prozess-ID des Java-Prozesses, in den der Fehler injiziert werden soll | Integer-Typ, erforderlich | | port | Keine | Portnummer für den Java-Prozess-Agent. Der Fehler wird über diese Portnummer in den Java-Prozess injiziert. | Integer-Typ. Standardwert ist 9288. | | uid | Keine | Experiment-ID | String-Typ. Muss nicht konfiguriert werden, da Chaosd automatisch eine zufällige ID generiert. |

Beispiel zur Erhöhung der JVM-Auslastung über den Dienstmodus

curl -X POST 172.16.112.130:31767/api/attack/jvm -H "Content-Type:application/json" -d '{"action":"stress","cpu-count":1,"pid":1828622}'

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

{"status":200,"message":"attack successfully","uid":"a551206c-960d-4ac5-9056-518e512d4d0d"}