Labs 導(dǎo)讀
混沌工程（Chaos Engineering）不是一個(gè)新概念，從Netflix的工程師創(chuàng)建混沌猴子開(kāi)始，已經(jīng)默默發(fā)展了數(shù)年，隨著近年云原生的興起，混沌工程開(kāi)始頻繁地出現(xiàn)在我們面前。作為一種提高技術(shù)架構(gòu)彈性能力的復(fù)雜技術(shù)手段，混沌工程在分布式系統(tǒng)上進(jìn)行隨機(jī)的故障注入實(shí)驗(yàn)，和云原生規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性要求高的特點(diǎn)完美匹配，為云原生的發(fā)展提供較強(qiáng)助力。
作者：胡文
單位：中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心
云原生 × 混沌工程
“今年要搞云原生，混沌工程也要考慮了。”
“聽(tīng)說(shuō)某某公司建了個(gè)混沌工程平臺(tái)呢。”
“我最近也在研究混沌工程。”
最近是不是經(jīng)常聽(tīng)到這樣的對(duì)話(huà)？
混沌工程到底是什么？
為什么要實(shí)施混沌工程？
怎么實(shí)施？
如果你還不太了解❓
那就聽(tīng)我給你介紹一下吧👇
Part 01
● 什么是混沌工程 ●
有一只猴子，非常調(diào)皮，上躥下跳地到處搞破壞，不知道什么時(shí)候就把系統(tǒng)內(nèi)哪臺(tái)服務(wù)給搞掛了，可是IT人們不僅不想辦法消滅它，還非常歡迎它，甚至任由它的隊(duì)伍發(fā)展壯大，成立了“猴子軍團(tuán)”！是不是特別匪夷所思？其實(shí)，這就是混沌工程的始祖，由Netflix公司開(kāi)發(fā)的Chaos Monkey，讓我們來(lái)了解一下吧。
根據(jù)這只猴子的特性，想必大家也能猜個(gè)幾分了，在系統(tǒng)內(nèi)隨機(jī)搞破壞，制造一些正常手段難以設(shè)計(jì)的故障，驗(yàn)證系統(tǒng)的恢復(fù)能力，提高系統(tǒng)的可靠性，如果給個(gè)定義的話(huà)，混沌工程就是一種提高技術(shù)架構(gòu)彈性能力的復(fù)雜技術(shù)手段。是不是感覺(jué)跟我們常說(shuō)的“故障注入”有點(diǎn)像呢？沒(méi)錯(cuò)，“故障注入”是混沌工程最重要的組成部分，“故障演練”和混沌工程確實(shí)有一部分重疊，只是混沌工程的內(nèi)涵更豐富，有自己的通用準(zhǔn)則，在實(shí)施層面上看，混沌工程更像是一種實(shí)驗(yàn)，并不預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
Part 02
● 為什么要實(shí)施混沌工程 ●
按照目前云原生時(shí)代流行的持續(xù)測(cè)試的理念，測(cè)試人員在軟件生命周期的需求分析階段就介入了，更有自動(dòng)化測(cè)試、測(cè)試左移/后移等手段的保駕護(hù)航，難道還會(huì)有發(fā)現(xiàn)不了的bug？還需要引入混沌工程？答案是肯定的。因?yàn)槟壳暗臏y(cè)試手段都是基于制定好的測(cè)試用例來(lái)執(zhí)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果是有預(yù)期的，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，尤其是動(dòng)輒成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的云環(huán)境，我們很難預(yù)計(jì)到系統(tǒng)內(nèi)會(huì)發(fā)生什么故障，更無(wú)法預(yù)期發(fā)生一個(gè)小小的故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生多大的影響。混沌工程就是為了解決這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的，盡可能產(chǎn)生隨機(jī)故障，監(jiān)控系統(tǒng)的表現(xiàn)，為加固系統(tǒng)提供參考和建議，這樣就能不斷提高系統(tǒng)的健壯性。
Part 03
● 怎么實(shí)施混沌工程 ●
作為混沌工程的基礎(chǔ)，肯定要先了解下故障注入，其實(shí)業(yè)界已經(jīng)有了相對(duì)通用的按照等級(jí)劃分的故障畫(huà)像了。
有了故障畫(huà)像，混沌工程的實(shí)施就有了基礎(chǔ)，Netflix也給出了混沌工程的實(shí)施步驟以及設(shè)計(jì)原則，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，阿里巴巴、亞馬遜等巨頭公司都有了自己的混沌工程平臺(tái)，同時(shí)開(kāi)源了很多故障注入工具，站在巨人的肩膀上，我們?cè)賮?lái)實(shí)施混沌工程就容易了很多。
目前比較受歡迎的開(kāi)源工具見(jiàn)下表，大部分的工具是在chaos monkey的基礎(chǔ)上衍生出來(lái)的：
我們研究了部分開(kāi)源工具，并在項(xiàng)目上進(jìn)行了實(shí)踐。不管是在虛擬機(jī)環(huán)境還是容器環(huán)境，這些工具的使用都非常簡(jiǎn)單，覆蓋的故障場(chǎng)景也相對(duì)比較全面，從底層服務(wù)器級(jí)別，到代碼的方法級(jí)別，常規(guī)的故障都可以模擬。當(dāng)然了，目前支持的故障場(chǎng)景比較簡(jiǎn)單，很多常用的中間件也暫不支持，留給我們很大的二次開(kāi)發(fā)空間。
這些開(kāi)源工具存在的通用問(wèn)題整理如下：
1、功能分散、單薄。每種工具在功能上都有局限性，只具備模擬部分故障的能力；
2、重點(diǎn)都在故障注入，在混沌工程的其他設(shè)計(jì)原則方面比較欠缺。不能自動(dòng)化執(zhí)行，沒(méi)有可視化管理界面，對(duì)實(shí)驗(yàn)的爆炸半徑控制不夠等。
那什么樣的才是完整的混沌工程平臺(tái)呢？除了故障類(lèi)型的支持，權(quán)限管理、資源管理、演練推薦、流程編排等 都是一個(gè)成熟的混沌工程平臺(tái)的必要組成部分，甚至可以提供攻防演練等上層能力。所以說(shuō)，搭建一個(gè)成熟的混沌工程平臺(tái)不是一件容易的事情。
● 總結(jié) ●
混沌工程發(fā)展了這么多年，前人已經(jīng)在故障畫(huà)像、故障注入工具、混沌工程平臺(tái)搭建思路等方面打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，進(jìn)而推動(dòng)混沌工程技術(shù)持續(xù)進(jìn)步與完善，隨著云原生技術(shù)的發(fā)展，混沌工程的價(jià)值也將更加顯現(xiàn)。 
