作者 | 肖長軍（穹谷）阿里云智能事業(yè)群技術(shù)專家??

導(dǎo)讀：隨著云原生系統(tǒng)的演進(jìn)，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(shí)驗，簡單高效。本文將會重點(diǎn)介紹 ChaosBlade 以及云原生相關(guān)的實(shí)驗場景實(shí)踐。

ChaosBlade 介紹

ChaosBlade 是阿里巴巴開源的一款遵循混沌實(shí)驗?zāi)Ｐ偷幕煦鐚?shí)驗執(zhí)行工具，具有場景豐富度高、簡單易用等特點(diǎn)，而且可以很方便的擴(kuò)展實(shí)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(shí)驗場景

目前支持的實(shí)驗場景如下：

• 基礎(chǔ)資源場景：CPU 負(fù)載、內(nèi)存占用、磁盤 IO 負(fù)載、磁盤占用、網(wǎng)絡(luò)延遲、網(wǎng)絡(luò)丟包、網(wǎng)絡(luò)屏蔽、域名不可訪問、shell 腳本篡改、殺進(jìn)程、進(jìn)程 Hang、機(jī)器重啟等；
• 應(yīng)用服務(wù)場景：支持 Java 應(yīng)用和 C 應(yīng)用內(nèi)的實(shí)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜的實(shí)驗場景；
• 容器服務(wù)場景：支持 Kubernetes 和 Docker 服務(wù)，包含 node、pod 和 container 三種資源的實(shí)驗場景，例如 Pod 網(wǎng)絡(luò)延遲、丟包等。

混沌實(shí)驗?zāi)Ｐ?/h3>

以上所有的實(shí)驗場景都遵循混沌實(shí)驗?zāi)Ｐ?#xff0c;此模型共分為四層，包含：

• Target：實(shí)驗靶點(diǎn)。指實(shí)驗發(fā)生的組件，如容器、應(yīng)用框架（Dubbo、Redis）等；
• Scope：實(shí)驗實(shí)施的范圍。指具體觸發(fā)實(shí)驗的機(jī)器或者集群等；
• Matcher：實(shí)驗規(guī)則匹配器。根據(jù)所配置的 Target，定義相關(guān)的實(shí)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(lǐng)域的 Dubbo，可以根據(jù)服務(wù)提供者提供的服務(wù)和服務(wù)消費(fèi)者調(diào)用的服務(wù)進(jìn)行匹配，緩存領(lǐng)域的 Redis，可以根據(jù) set、get 操作進(jìn)行匹配；
• Action：指實(shí)驗?zāi)M的具體場景，Target 不同，實(shí)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(yīng)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(fù)調(diào)用等實(shí)驗場景。

比如一臺 IP 是 10.0.0.1 機(jī)器上的應(yīng)用，調(diào)用 com.example.HelloService@1.0.0 Dubbo 服務(wù)延遲 3s，基于此模型可以描述為對 Dubbo 組件（Target）進(jìn)行實(shí)驗，實(shí)驗實(shí)施的范圍是 10.0.0.1 主機(jī)（Scope），調(diào)用 com.example.HelloService@1.0.0 （Matcher）服務(wù)延遲 3s（Action），對應(yīng)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(dá)出實(shí)驗場景，易于理解。下文中的云原生實(shí)驗場景也基于此模型定義。

面向云原生的實(shí)驗場景

實(shí)現(xiàn)方案

將混沌實(shí)驗場景按照上述的實(shí)驗?zāi)Ｐ?#xff0c;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(diǎn)上部署一個 chaosblade-tool pod 來執(zhí)行混沌實(shí)驗。不同的實(shí)驗場景內(nèi)部實(shí)現(xiàn)方式不同，比如 Node 實(shí)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(shí)驗場景，控制器會將 chaosblade 包拷貝到目標(biāo) 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(diǎn)部署 chaosblade-tool Pod 和一個 chaosblade-operator Pod。可通過以下命令查看安裝結(jié)果:

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

執(zhí)行實(shí)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(diǎn)，做 CPU 負(fù)載 80% 實(shí)驗舉例。

yaml 配置方式

apiVersion: chaosblade.io/v1alpha1 kind: ChaosBlade metadata:name: cpu-load spec:experiments:- scope: nodetarget: cpuaction: fullloaddesc: "increase node cpu load by names"matchers:- name: namesvalue:- "cn-hangzhou.192.168.0.205"- name: cpu-percentvalue:- "80"

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

kubectl apply -f chaosblade_cpu_load.yaml

可通過以下命令查看每個實(shí)驗的執(zhí)行狀態(tài)：

kubectl get blade cpu-load -o json

查看更多實(shí)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(shí)驗的執(zhí)行結(jié)果。

修改實(shí)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(fù)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: nodetarget: cpuaction: loaddesc: "cpu load"flags:- name: cpu-percentvalue: "60"- name: ipvalue: 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(shí)驗

可以通過以下三種方式停止實(shí)驗：

根據(jù)實(shí)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(shí)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(jìn)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(shí)驗，使用以下命令停止：

blade destroy <UID>

是執(zhí)行 blade create 命令返回的結(jié)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(shí)驗，刪除所有創(chuàng)建的資源。

總結(jié)

ChaosBlade 基于混沌實(shí)驗?zāi)Ｐ?#xff0c;友好地將 Kubernetes 資源控制結(jié)合，部署簡單而且使用簡潔，實(shí)驗可控。除此之外 ChaosBlade 基于實(shí)驗?zāi)Ｐ蛯?shí)現(xiàn)了很多領(lǐng)域場景執(zhí)行器，可以很方便的擴(kuò)展實(shí)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(xiàn)者加入和很多企業(yè)的關(guān)注及使用，非常感謝各位。同時非常歡迎更多的人參與進(jìn)來，使 ChaosBlade 變的更加強(qiáng)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(xiàn)的形式可以是提 bug、提交代碼、編寫文檔、補(bǔ)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(xiàn)。

附錄

項目列表如下：

• ChaosBlade CLI（調(diào)用入口）
• ChaosBlade 實(shí)驗?zāi)Ｐ投x
• 基礎(chǔ)資源場景執(zhí)行器
• Docker 場景執(zhí)行器
• Kubernetes 場景執(zhí)行器
• Java 應(yīng)用場景執(zhí)行器
• C 應(yīng)用場景執(zhí)行器

“ 阿里巴巴云原生微信公眾號（ID：Alicloudnative）關(guān)注微服務(wù)、Serverless、容器、Service Mesh等技術(shù)領(lǐng)域、聚焦云原生流行技術(shù)趨勢、云原生大規(guī)模的落地實(shí)踐，做最懂云原生開發(fā)者的技術(shù)公眾號。”

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面向云原生的混沌工程工具-ChaosBlade的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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