十分钟上手你的首个混沌实验

2020年3月18日 · 1 分钟阅读

Cwen Yin

Maintainer of Chaos Mesh

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混沌工程通过模拟异常或破坏性条件来测试生产软件系统的健壮性。然而对许多人来说，从学习混沌工程到在自有系统上实践这一步令人望而生畏。这听起来像是需要专业团队提前规划的大型工程。其实并非如此，开始混沌实验可能只差一个合适的平台。

Chaos Mesh 是一款简单易用的开源云原生混沌工程平台，可在 Kubernetes 环境中编排混沌实验。本十分钟教程将帮助你快速入门混沌工程，使用 Chaos Mesh 运行首个混沌实验。

更多 Chaos Mesh 信息请参考往期文章或 GitHub 上的 chaos-mesh 项目。

实验预览

混沌实验类似于科学课堂上的实验，在受控环境中制造混乱场景完全可行。这里我们将在一个名为 web-show 的小型 Web 应用上模拟网络混沌。为可视化混沌效果，web-show 每 10 秒记录其 Pod 到 kube-system 命名空间下 kube-controller Pod 的延迟。

以下动图展示了通过几条命令安装 Chaos Mesh、部署 web-show 及创建混沌实验的完整流程：

现在轮到你了！是时候动手实践了。

开始实践

本简单实验使用 Docker 中的 Kubernetes (Kind) 进行开发。你可自由选用 Minikube 或任何现有 Kubernetes 集群跟随操作。

环境准备

开始前请确保本地计算机已安装 Git 和 Docker 且 Docker 处于运行状态。macOS 用户建议为 Docker 分配至少 6 个 CPU 核心，详见 Mac 版 Docker 配置。

获取 Chaos Mesh：

git clone https://github.com/chaos-mesh/chaos-mesh.git
cd chaos-mesh/

通过 install.sh 脚本安装 Chaos Mesh：
```
./install.sh --local kind
```
install.sh 是自动化 shell 脚本，可检查环境、安装 Kind、在本地启动 Kubernetes 集群并部署 Chaos Mesh。要查看 install.sh 的详细说明，可使用 --help 选项。

注意：

若本地无法从 docker.io 或 gcr.io 拉取镜像，请使用本地 gcr.io 镜像并执行 ./install.sh --local kind --docker-mirror。
设置系统环境变量：
```
source ~/.bash_profile
```

注意：
根据网络状况，这些步骤可能需要几分钟时间。
若出现类似以下错误信息：
ERROR: failed to create cluster: failed to generate kubeadm config content: failed to get kubernetes version from node: failed to get file: command "docker exec --privileged kind-control-plane cat /kind/version" failed with error: exit status 1
请增加本地 Docker 的资源分配并执行：
./install.sh --local kind --force-local-kube

安装完成后将显示 Chaos Mesh 成功部署的提示信息。

部署测试应用

接下来部署待测试应用。我们选择 web-show 因其能直观呈现网络混沌效果，您也可部署自己的应用进行测试。

使用 deploy.sh 脚本部署 web-show：
```
# Make sure you are in the Chaos Mesh directory
cd examples/web-show &&
./deploy.sh
```
注意：

若本地无法拉取 docker.io 镜像，请使用 local gcr.io 镜像执行 ./deploy.sh --docker-mirror。
访问 web-show 应用程序。在您的网络浏览器中，打开 http://localhost:8081。

创建混沌实验

环境就绪，现在开始运行您的首个混沌实验！

Chaos Mesh 采用 CustomResourceDefinitions (CRD) 定义实验。不同场景的 CRD 对象独立设计，大幅简化了定义流程。目前已实现的 CRD 对象包括 PodChaos、NetworkChaos、IOChaos、TimeChaos 和 KernelChaos，后续将支持更多故障注入类型。

本次实验使用 NetworkChaos 配置，其 YAML 文件如下：

apiVersion: chaos-mesh.org/v1alpha1
kind: NetworkChaos
metadata:
  name: network-delay-example
spec:
  action: delay
  mode: one
  selector:
    namespaces:
      - default
    labelSelectors:
      "app": "web-show"
  delay:
    latency: "10ms"
    correlation: "100"
    jitter: "0ms"
  duration: "30s"
  scheduler:
    cron: "@every 60s"

NetworkChaos 操作详解参见 Chaos Mesh 文档，此处配置可简述为：

目标应用：web-show
实验任务：每 60s 注入 10ms 网络延迟
单次攻击时长：30s

启动 NetworkChaos 实验：

运行 network-delay.yaml：

# Make sure you are in the chaos-mesh/examples/web-show directory
kubectl apply -f network-delay.yaml

访问 web-show 应用：在浏览器中打开 http://localhost:8081。

折线图将清晰呈现每 60 秒出现的 10 毫秒网络延迟。

恭喜！您已成功制造了一次可控混沌。若想尝试更多实验，请参考 examples/web-show。

清理混沌实验

测试完成后请及时终止实验。

删除 network-delay.yaml：

# Make sure you are in the chaos-mesh/examples/web-show directory
kubectl delete -f network-delay.yaml

访问 web-show 应用程序。在您的网络浏览器中，打开 http://localhost:8081。

从折线图中可以看到，网络延迟水平已恢复正常。

删除 Kubernetes 集群

完成混沌实验后，执行以下命令删除 Kubernetes 集群：

kind delete cluster --name=kind

注意：

如果遇到 kind: command not found 错误，请先执行 source ~/.bash_profile 命令，然后再删除 Kubernetes 集群。

太棒了！接下来呢？

恭喜您成功完成了混沌工程的首次探索！感觉如何？混沌工程其实很简单，对吧？不过您可能会觉得 Chaos Mesh 还不够易用：命令行操作不太方便？手动编写 YAML 文件略显繁琐？查看实验结果不够直观？别担心，Chaos Dashboard 已经在路上了！在网页上运行混沌实验绝对令人兴奋！如果您愿意帮助我们构建云平台测试标准或改进 Chaos Mesh，我们非常期待您的参与！

如果您发现任何 bug 或认为缺少某些功能，请随时提交 issue、创建拉取请求（PR），或加入 CNCF Slack 工作区中的 #project-chaos-mesh 频道。

GitHub: https://github.com/chaos-mesh/chaos-mesh

实验预览​

开始实践​

环境准备​

部署测试应用​

创建混沌实验​

清理混沌实验​

删除 Kubernetes 集群​

太棒了！接下来呢？​