Chaosblade是什么?
Chaosblade是遵循混沌工程(Chaos Engineering)原理的实验工具,用于模拟常见的故障场景,帮助提升分布式系统的可恢复性和对故障的容错性。
Chaosblade是建立在阿里巴巴近十年故障测试和演练实践基础上,结合了集团各业务的最佳创意和实践。
目前支持的演练场景有操作系统类的 CPU、磁盘、进程、网络,Java 应用类的 Dubbo、 MySQL 、Servlet 和自定义类方法延迟或抛异常等以及杀容器、杀 Pod,具体可执行 blade create -h
查看。
好了,上面的介绍是从Chaosblade的github主页抄的。
github主页地址:https://github.com/chaosblade-io/chaosblade/blob/master/README_CN.md
说白了,Chaosblade是一个故障模拟工具,可以模拟比如服务器CPU满了、磁盘满了、网络慢、Dubbo某个服务响应时间长、jvm中某个方法抛出异常、调用Mysql慢等等。所以这个 工具 对于大公司来说是非常非常有用的,因为可以提前模拟出各种各样的故障,从而保证系统的高可用与稳定。
Chaosblade怎么用?
用法非常简单,分为两步:
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下载压缩包并解压:https://github.com/chaosblade-io/chaosblade/releases
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解压之后的文件中有一个blade的可执行文件,这就是Chaosblade提供的客户端工具,我们主要使用这个工具来进行故障模拟。
关于blade的各种参数详解,大家还是去github主页上去看吧,这里不介绍了,我主要想给大家看一下故障模拟的具体使用以及效果。
接下来会介绍Chaosblade六个使用场景:
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模拟服务器CPU爆满
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模拟服务器磁盘爆满
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模拟调用某个Dubbo服务超时
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模拟JVM中某个方法抛出异常或者修改方法返回值
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模拟调用Mysql超时或出现异常
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模拟服务器网络缓慢
场景一:服务器CPU爆满
故障演练前系统的cpu状态,直接使用 top -o CPU
命令查看:
进行故障演练:
$ ./blade create cpu fullload {"code":200,"success":true,"result":"a0682a98d0d7d900"}
命令执行后返回成功则证明故障演练成功,再查看 top -o CPU
命令:
我们通过结果可以看出来Chaosblade应该就是让自己去占满cpu从而使服务器的cpu爆满。
场景二:服务器磁盘爆满
如果要模拟磁盘爆满,实际上只需要在某个文件夹中去生成一个很大的文件就行了,所以我们这里创建一个/bladedisk文件夹。
进行故障演练前,/bladedisk文件夹的大小为:
$ du -sh /bladedisk/ 0B /bladedisk/
进行故障演练,执行一下命令:
./blade create disk fill -d --mount-point /bladedisk --size 1024
正常情况下会在/bladedisk文件夹下创建一个chaos_filldisk.log.dat文件。此文件的大小为1024个字节。
我这里为什么说正常情况下,因为我用的是Max OX系统,在执行上面的命令时会报错。具体的错误已提交github issues,感兴趣的同学可以关注一下,issue地址。
小花絮:在提交issue时,我用的中文,但是被chaosblade-bot自动翻译为了英文,很厉害。
那么大家可以在自己的系统中试试,这个issue解决后,我会对文章进行更新后补充。大家这里只需要知道Chaosblade可以模拟这种场景以及对应的原理就行了。
场景三:调用某个Dubbo服务超时
官网的Demo中给我们提供了:
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dubbo-provider
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dubbo-consumer
大家把上面的服务提供者和服务消费者jar包下载下来之后,进到下载目录,然后通过下面命令运行起来:
# 启动 dubbo-provider nohup java -Djava.net.preferIPv4Stack=true -Dproject.name=dubbo-provider -jar dubbo-provider-1.0-SNAPSHOT.jar > provider.nohup.log 2>&1 & # 稍等 2 秒,然后启动 dubbo-consumer nohup java -Dserver.port=8080 -Djava.net.preferIPv4Stack=true -Dproject.name=dubbo-consumer -jar dubbo-consumer-1.0-SNAPSHOT.jar > consumer.nohup.log 2>&1 &
nohup是 linux 中的命令,可以让 java 命令后台运行。
运行起来后,可以通过下面的命令来进行服务调用:
http://localhost:8080/hello?msg=world
正常情况下,该请求会很快的完成并返回:
{ "date": "Wed Jul 03 16:33:10 CST 2019", "msg": "Dubbo Service: Hello world" }
进行故障演练:
$ ./blade prepare jvm --process dubbo.consumer {"code":200,"success":true,"result":"5cdbc31f46a3d621"} $ ./blade create dubbo delay --time 3000 --service com.alibaba.demo.HelloService --methodname hello --consumer --process dubbo.consumer {"code":200,"success":true,"result":"3e705e8babe8a86c"}
上面的命令会使consumer在调用com.alibaba.demo.HelloService服务的hello方法时增加3秒的延时。当我们访问上面访问的路径时会比之前等待的更久一点。
在对dubbo进行故障演练时,其实支持的细分场景很多,因为在dubbo中分为consumer和provider两种角色,当consumer在调用provider时,我们现在想使这个请求增加延时,我们既可以在provider端针对指定的服务增加延时,也可以在consumer调用时针对指定的服务进行延时,所以我们可以稍微看下上面的命令,它其实是在consumer进行控制的,命令也是支持在provider端进行控制的,我们运行一下以下命令:
blade create dubbo delay --help
将看到帮助中有下面的信息:
Flags: --appname string The consumer or provider application name --consumer To tag consumer role experiment. --effect-count string The count of chaos experiment in effect --effect-percent string The percent of chaos experiment in effect -h, --help help for delay --methodname string The method name --offset string delay offset for the time --process string Application process name --provider To tag provider experiment --service string The service interface --time string delay time (required) --timeout string set timeout for experiment --version string the service version
其中就有 --consumer
和 --provider
,表示的就是命令中可以控制服务调用的两端。所以如果我们想控制provider端,想让某个接口被调用时超时的话,是完全可以进行故障演练的。
那么关于底层原理的话,需要大家对Dubbo比较了解,Dubbo中是有动态配置功能的,所以Chaosblade应该也是利用了dubbo的动态配置功能。
场景四:JVM中某个方法抛出异常或者修改方法返回值
Chaosblade支持直接操作jvm中的方法,使它抛出异常或修改其返回值。
先准备一个MockJvm类:
package com; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class MockJvm { public String test() { return "test..."; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MockJvm testJVM = new MockJvm(); while (true) { try { System.out.println(testJVM.test()); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } } }
这个类会每隔三秒调用一下test方法,并打印出方法的返回值,并且在捕获test方法所抛出的异常进行打印,test方法默认返回"test"。我们运行这个类,让这个类一直在运行状态,正常运行时,控制台会打印如下:
test... test... test... test...
方法抛出异常
$ ./blade prepare jvm --process MockJvm {"code":200,"success":true,"result":"5ff98509d2334906"} $ ./blade create jvm throwCustomException --process MockJvm --classname com.MockJvm --methodname test --exception java.lang.Exception {"code":200,"success":true,"result":"f9052478db2f7ffc"}
上面的命令模拟了MockJvm进程下的com.MockJvm类中的test方法会抛出java.lang.Exception异常。一旦这个命令执行成功,那么我们上面一直在运行的代码控制台将抛出异常:
test... test... test... chaosblade-mock-exception chaosblade-mock-exception
使用以下命令可以撤回刚刚的场景模拟:
./blade destroy f9052478db2f7ffc // f9052478db2f7ffc。
撤回之后,控制台将恢复正常的打印:
chaosblade-mock-exception chaosblade-mock-exception chaosblade-mock-exception chaosblade-mock-exception test... test...
修改方法的返回值
使用以下命令可以修改方法的返回值:
$ ./blade create jvm return --process MockJvm --classname com.MockJvm --methodname test --value hahaha... {"code":200,"success":true,"result":"9ffce12b1fdc2580"}
控制台将打印出:
test... test... test... hahaha... hahaha... hahaha...
可以看到成功修改了test方法的返回值。
场景五:调用Mysql超时或出现异常
Chaosblade目前支持Mysql场景分为调用Mysql超时或者执行语句时出现异常。但是它是在JDBC这一层进行控制的,并没有真正的去控制mysql服务端。
这里先用JDBC写一个测试类:
package com; import java.sql.Connection; import java.sql.DriverManager; import java.sql.ResultSet; import java.sql.Statement; import java.time.LocalDateTime; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class JDBCConnection { public static String url_encrypt="jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/test?useSSL=false"; public static String user="root"; public static String password="Nice89163"; public static void main(String[] args) throws Exception { Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); Connection conn = DriverManager.getConnection(url_encrypt,user,password); Statement stmt= conn.createStatement(); while (true) { try { LocalDateTime before = LocalDateTime.now(); ResultSet rs = stmt.executeQuery("select * from t_test"); LocalDateTime after = LocalDateTime.now(); System.out.println("执行时间:" + (after.getSecond() - before.getSecond())); } catch (Exception e) { System.out.println(e.getMessage()); } TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } } }
这个JDBCConnection类直接使用JDBC来执行sql,依赖mysql-connector-java对应的jar。这里我在测试的时候发现,如果使用mysql-connector-java@5.1.47这个版本可以正常的进行故障模拟,如果使用mysql-connector-java@8.0.15版本则不能进行正常的故障模拟,具体原因还没有去查。
这个测试的功能是去进行select查询,并且如果在select的时候如果抛出异常会被捕获并且进行打印,并且还会计算select语句执行所花费的时间。
首先将上面的类运行起来,控制台将一直打印如下:
执行时间:0 执行时间:0 执行时间:0
调用Mysql抛出异常
运行下面的命令开始故障模拟:
$ ./blade prepare jvm --process JDBCConnection {"code":200,"success":true,"result":"f278e66ddb1b4e11"} $ ./blade create mysql throwCustomException --database test --host 127.0.0.1 --port 3306 --process JDBCConnection --sqltype select --table t_test --exception java.lang.Exception {"code":200,"success":true,"result":"ddd6799da50f9201"}
命令执行成功后,控制台将打印出异常:
执行时间:0 执行时间:0 执行时间:0 Unexpected exception encountered during query. Unexpected exception encountered during query.
使用以下命令可以撤回刚刚的场景模拟:
./blade destroy ddd6799da50f9201
撤回之后,控制台将恢复正常的打印:
Unexpected exception encountered during query. Unexpected exception encountered during query. Unexpected exception encountered during query. 执行时间:0 执行时间:0
调用Mysql增加延迟
直接使用以下命令将使得在执行select时增加4秒的延时,注意都是在JDBC层控制的。
$ ./blade create mysql delay --database test --host 127.0.0.1 --port 3306 --process JDBCConnection --sqltype select --table t_test --time 4000 {"code":200,"success":true,"result":"8e5b35e76098caab"}
命令执行完成后,控制台将打印出:
执行时间:0 执行时间:0 执行时间:4 执行时间:4 执行时间:4
场景六:服务器网络缓慢
Chaosblade也可以对网络进行控制,比如运行下面命令可以限制经过eth0网卡的网络都会延迟3秒:
./blade create network delay --interface eth0 --time 3000
不过Mac系统还不支持这个场景,因为它实际是利用的linux系统下的tc(Traffic Control)命令,所以要模拟的话就要使用linux系统,这里我就不去模拟了。
总结
本来,我是打算写一篇关于Chaosblade完整使用的文章的,但是目前看来它还不是很完善,所以这次就写到这里,我要去github上面提issue去了。
但是,我相信通过这篇文章,大家应该对Chaosblade的作用和功能都有所了解了,你们有收获就是我的目的。
有痛点才有创新,一个技术肯定都是为了解决某个痛点才出现的。 请帮忙转发一下,如果想第一时间学习更多的精彩的内容,请关注微信公众号: 1点25
以上所述就是小编给大家介绍的《Chaosblade: 阿里一个超级牛逼的混沌实验实施工具》,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 码农网 的支持!
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