Simulieren von JVM-Anwendungsfehlern

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Chaos Mesh simuliert Fehler in JVM-Anwendungen mithilfe von Byteman. Die unterstützten Fehlertypen sind:

• 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 mit Chaos Mesh Experimente für die genannten JVM-Fehlertypen erstellen.

Hinweis

Ihr Linux-Kernel muss Version 4.1 oder höher sein.

Experimente mit Chaos Dashboard erstellen

1. Öffnen Sie Chaos Dashboard und klicken Sie auf der Seite auf NEW EXPERIMENT, um ein neues Experiment anzulegen.

   

   Neues Experiment erstellen

2. Wählen Sie im Bereich Choose a Target die Option JVM FAULT und eine konkrete Aktion wie RETURN. Tragen Sie dann die Details ein.

   

   JVMChaos-Experimente

   Informationen zur Konfiguration finden Sie unter [Feldbeschreibung] (#field-description).

3. Ergänzen Sie die Experimentinformationen und legen Sie den Anwendungsbereich sowie die geplante Laufzeit fest.

   

   Experimentinformationen

4. Übermitteln Sie die Experimentinformationen.

Experimenterstellung mit YAML-Dateien

Das folgende Beispiel zeigt die Anwendung und Auswirkungen von JVMChaos. Dabei wird die Rückgabewert-Manipulation einer Methode demonstriert. Die verwendeten YAML-Dateien finden Sie unter examples/jvm. Das Standardarbeitsverzeichnis für die folgenden Schritte ist ebenfalls examples/jvm. Der Standard-Namespace für Chaos Mesh ist chaos-mesh.

Schritt 1: Zielanwendung erstellen

Helloworld ist eine einfache Java-Anwendung, die hier als Testobjekt dient. Die Anwendung ist in example/jvm/app.yaml definiert:

apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: helloworld
  namespace: helloworld
spec:
  containers:
    - name: helloworld
      # source code: https://github.com/WangXiangUSTC/byteman-example/tree/main/example.helloworld
      # this application will print log like this below:
      # 0. Hello World
      # 1. Hello World
      # ...
      image: xiang13225080/helloworld:v1.0
      imagePullPolicy: IfNotPresent

1. Erstellen Sie den Namespace für die Zielanwendung:

   kubectl create namespace helloworld

2. Stellen Sie den Anwendungs-Pod bereit:

   kubectl apply -f app.yaml

3. Führen Sie kubectl -n helloworld get pods aus. Es sollte ein Pod namens helloworld im Namespace helloworld erscheinen.

   kubectl -n helloworld get pods

   Ergebnis:

   kubectl get pods -n helloworld
   NAME         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
   helloworld   1/1     Running   0          2m

   Wenn in der Spalte READY 1/1 angezeigt wird, fahren Sie fort.

Schritt 2: Anwendungsverhalten vor Fehlerinjektion beobachten

Beobachten Sie das Verhalten der helloworld-Anwendung vor der Fehlerinjektion:

kubectl -n helloworld logs -f helloworld

Das Ergebnis sieht wie folgt aus:

0. Hello World
1. Hello World
2. Hello World
3. Hello World
4. Hello World
5. Hello World

Sie sehen, dass helloworld jede Sekunde eine Zeile Hello World ausgibt, wobei die Zeilennummer fortlaufend steigt.

Schritt 3: JVMChaos injizieren und prüfen

1. Ein JVMChaos-Experiment mit spezifischem Rückgabewert sieht wie folgt aus:

   apiVersion: chaos-mesh.org/v1alpha1
   kind: JVMChaos
   metadata:
     name: return
     namespace: helloworld
   spec:
     action: return
     class: Main
     method: getnum
     value: '9999'
     mode: all
     selector:
       namespaces:
         - helloworld

   JVMChaos ändert den Rückgabewert der getnum-Methode auf den Wert 9999, sodass die Zeilennummer in der helloworld-Ausgabe stets 9999 anzeigt.

2. JVMChaos mit spezifischem Wert injizieren:

   kubectl apply -f ./jvm-return-example.yaml

3. Neuestes Log von helloworld prüfen:

   kubectl -n helloworld logs -f helloworld

   Das Log zeigt folgendes:

   Rule.execute called for return_0:0
   return execute
   caught ReturnException
   9999. Hello World

Feldbeschreibung

Parameter	Type	Description	Default value	Required	Example
action	string	Indicates the specific fault type. The available fault types include latency, return, exception, stress, gc, and ruleData.	None	Yes	return
mode	string	Indicates how to select Pod. The supported modes include one, all, fixed, fixed-percent, and random-max-percent.	None	Yes	one

Die Bedeutungen der verschiedenen action-Werte sind:

Value	Meaning
latency	Increase method latency
return	Modify return values of a method
exception	Throw custom exceptions
stress	Increase CPU usage of Java process, or cause memory overflow (support heap overflow and stack overflow)
gc	Trigger garbage collection
ruleData	Trigger faults by setting Byteman configuration files

Für unterschiedliche action-Werte können verschiedene Konfigurationsfelder ausgefüllt werden.

Parameter für latency

Parameter	Type	Description	Required
class	string	The name of the Java class	Yes
method	string	The name of the method	Yes
latency	int	The duration of increasing method latency. The unit is millisecond.	Yes
port	int	The port ID attached to the Java process agent. The faults are injected into the Java process through this ID.	No

Parameter für return

Parameter	Type	Description	Required
class	string	The name of the Java class	Yes
method	string	The name of the method	Yes
value	string	Specifies the return value of the method. Currently, the item can be numeric and string types. If the item (return value) is string, double quotes are required, like "chaos".	Yes
port	int	The port ID attached to the Java process agent. The faults are injected into the Java process through this ID.	No

Parameter für exception

Parameter	Type	Description	Required
class	string	The name of the Java class	Yes
method	string	The name of the method	Yes
exception	string	The thrown custom exception, such as 'java.io.IOException("BOOM")'.	Yes
port	int	The port ID attached to the Java process agent. The faults are injected into the Java process through this ID.	No

Parameter für stress

Parameter	Type	Description	Required
cpuCount	int	The number of CPU cores used for increasing CPU stress. You must configure one item between cpu-count and mem-type.	No
memType	string	The type of OOM. Currently, both 'stack' and 'heap' OOM types are supported. You must configure one item between cpu-count and mem-type.	No
port	int	The port ID attached to the Java process agent. The faults are injected into the Java process through this ID.	No

Parameter für gc

Parameter	Type	Description	Required
port	int	The port ID attached to the Java process agent. The faults are injected into the Java process through this ID.	No

Parameter für ruleData

Parameter	Type	Description	Required
ruleData	string	Specifies the Byteman configuration data	Yes
port	int	The port ID attached to the Java process agent. The faults are injected into the Java process through this ID.	No

Beim Verfassen der Regelkonfigurationsdatei beachten Sie das spezifische Java-Programm und die byteman-rule-language. Beispiel:

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

Sie müssen die Zeilenumbrüche in der Konfigurationsdatei als Newline-Zeichen "\n" maskieren und den maskierten Text als Wert für "rule-data" verwenden, wie folgt:

\nRULE modify return value\nCLASS Main\nMETHOD getnum\nAT ENTRY\nIF true\nDO return 9999\nENDRULE\n"