混沌工程：通过可控故障实验提升软件系统可靠性

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译者序
序言一
序言二
前言
致谢
作者简介
第1章　进入混沌工程的世界　1
1.1　什么是混沌工程　2
1.2　混沌工程的动机　3
1.2.1　评估风险和成本，并设定SLI、SLO和SLA　3
1.2.2　在整体上测试系统　4
1.2.3　找到“涌现性”特性　5
1.3　混沌工程的四个步骤　5
1.3.1　确保可观测性　7
1.3.2　定义稳态　8
1.3.3　形成假设　9
1.3.4　运行实验并证明（或反驳）
你的假设　9
1.4　什么不是混沌工程　10
1.5　初识混沌工程　11
1.5.1　FizzBuzz即服务　11
1.5.2　漫漫长夜　11
1.5.3　后续　12
1.5.4　混沌工程简述　13
总结　13
第一部分　混沌工程基础
第2章　来碗混沌与爆炸半径　17
2.1　设置使用本书中的代码　17
2.2　场景　18
2.3　Linux取证101　20
2.3.1　退出码　20
2.3.2　终止进程　21
2.3.3　内存溢出杀手　23
2.4　第一个混沌实验　25
2.4.1　确保可观测性　29
2.4.2　定义稳态　29
2.4.3　形成假设　30
2.4.4　运行实验　30
2.5　爆炸半径　31
2.6　深入挖掘　33
2.6.1　拯救世界　35
总结　36
第3章　可观测性　38
3.1　应用程序运行缓慢　39
3.2　USE方法　39
3.3　资源　41
3.3.1　系统概述　43
3.3.2　block I/O　44
3.3.3　网络　48
3.3.4　RAM　52
3.3.5　CPU　59
3.3.6　操作系统　65
3.4　应用程序　67
3.4.1　cProfile　68
3.4.2　BCC和Python　69
3.5　自动化：使用时序数据库　71
3.5.1　Prometheus和Grafana　71
3.6　延伸阅读　74
总结　75
第4章　数据库故障和生产环境中的
测试　76
4.1　我们在做WordPress　76
4.2　弱点　78
4.2.1　实验1：磁盘慢了　79
4.2.2　实验2：网络慢了　83
4.3　在生产环境中测试　88
总结　90
第二部分　混沌工程实战
第5章　剖析Docker　93
5.1　我的（Docker化的）应用程序
运行缓慢　94
5.1.1　架构　94
5.2　Docker简史　95
5.2.1　仿真、模拟和虚拟化　95
5.2.2　VM和容器　97
5.3　Linux容器和Docker　99
5.4　Docker原理　102
5.4.1　使用chroot变更进程的
路径　102
5.4.2　实现一个简单的容器（-ish）
第1部分：使用chroot　105
5.4.3　实验 1：一个容器可以阻止
另一个容器写磁盘吗　107
5.4.4　使用Linux命名空间隔离
进程　111
5.4.5　Docker和命名空间　114
5.5　实验2：终止其他PID命名空间
中的进程　116
5.5.1　实现一个简单的容器（-ish）
第2部分：命名空间　118
5.5.2　使用cgroups限制进程的资源
使用　120
5.6　实验3：使用你能找到的所有
CPU　126
5.7　实验4：使用过多内存　128
5.7.1　实现一个简单的容器（-ish）
第 3 部分：cgroups　130
5.8　Docker和网络　133
5.8.1　capabilities和seccomp　137
5.9　Docker揭秘　140
5.10　修复我的（Docker化的）应用
程序运行缓慢的问题　141
5.10.1　启动Meower　141
5.10.2　为什么应用程序运行缓慢　143
5.11　实验5：使用Pumba让容器的
网络变慢　143
5.11.1　Pumba：Docker混沌工程
工具　143
5.11.2　运行混沌实验　144
5.12　其他主题　147
5.12.1　Docker daemon重启　148
5.12.2　镜像layer的存储　148
5.12.3　高级网络　148
5.12.4　安全　149
总结　149
第6章　你要调用谁？系统调用
破坏者　150
6.1　场景：恭喜你升职了　150
6.1.1　System X：如果大家都在
用，但没人维护，是不是
废弃软件　151
6.2　简单回顾系统调用　153
6.2.1　了解系统调用　154
6.2.2　使用标准C库和glibc　156
6.3　如何观测进程的系统调用　158
6.3.1　strace和sleep　158
6.3.2　strace和System X　161
6.3.3　strace的问题：开销　162
6.3.4　BPF　163
6.3.5　其他选择　166
6.4　为乐趣和收益阻塞系统调用
第1部分：strace　167
6.4.1　实验1：破坏close系统
调用　167
6.4.2　实验2：破坏write系统
调用　171
6.5　为乐趣和收益阻塞系统调用
第2部分：seccomp　173
6.5.1　seccomp 的简单方法：使用Docker　173
6.5.2　seccomp 的困难方法：使用libseccomp　175
总结　177
第7章　JVM故障注入　178
7.1　场景　178
7.1.1　FizzBuzzEnterpriseEdition
介绍　179
7.1.2　环顾FizzBuzzEnterprise-
Edition　179
7.2　混沌工程和Java　180
7.2.1　实验的思路　181
7.2.2　实验的计划　182
7.2.3　JVM字节码简介　183
7.2.4　实验的实现　190
7.3　已有的工具　196
7.3.1　Byteman　196
7.3.2　Byte-Monkey　198
7.3.3　Spring Boot的Chaos
Monkey　200
7.4　延伸阅读　200
总结　201
第8章　应用级故障注入　202
8.1　场景　202
8.1.1　实现细节：混沌之前　204
8.2　实验1：Redis延迟　208
8.2.1　实验1的计划　209
8.2.2　实验1的稳态　209
8.2.3　实验1的实现　210
8.2.4　实验1的执行　212
8.2.5　实验1的讨论　213
8.3　实验2：失败的请求　213
8.3.1　实验2的计划　214
8.3.2　实验2的实现　214
8.3.3　实验2的执行　215
8.4　应用程序与基础设施　216
总结　217
第9章　我的浏览器中有一只“猴子”　218
9.1　场景　218
9.1.1　Pgweb　219
9.1.2　Pgweb实现细节　220
9.2　实验1：增加延迟　222
9.2.1　实验1的计划　223
9.2.2　实验1的稳态　223
9.2.3　实验1的实现　224
9.2.4　实验1的执行　226
9.3　实验2：添加故障　227
9.3.1　实验2的实现　227
9.3.2　实验2的执行　229
9.4　其他好知道的话题　229
9.4.1　Fetch API　229
9.4.2　Throttling　230
9.4.3　工具：Greasemonkey和Tampermonkey　232
总结　232
第三部分　Kubernetes中的混沌工程
第10章　Kubernetes中的混沌　235
10.1　将东西移植到Kubernetes　236
10.1.1　High-Profile 项目文档　237
10.1.2　Goldpinger是什么　237
10.2　Kubernetes是什么　238
10.2.1　Kubernetes简史　238
10.2.2　Kubernetes能为你做
什么　239
10.3　搭建Kubernetes集群　241
10.3.1　使用Minikube　241
10.3.2　启动一个集群　241
10.4　测试运行在Kubernetes上的
软件　243
10.4.1　运行ICANT项目　243
10.4.2　实验1：终止50%的
Pod　251
10.4.3　派对技巧：时尚地终止
Pod　256
10.4.4　实验2：引入网络缓慢　257
总结　267
第11章　自动化Kubernetes实验　268
11.1　使用PowerfulSeal自动化
混沌　268
11.1.1　PowerfulSeal是什么　269
11.1.2　安装PowerfulSeal　270
11.1.3　实验1b：终止50%的
Pod　271
11.1.4　实验2b：引入网络缓慢　273
11.2　持续测试和服务水准目标　276
11.2.1　实验3：验证Pod在创建后
几秒内是否准备就绪　277
11.3　云层　282
11.3.1　云提供商API、可用区　282
11.3.2　实验4：关闭VM　284
总结　286
第12章　Kubernetes底层工作原理　287
12.1　Kubernetes集群剖析以及如何
破坏它　287
12.1.1　控制平面　288
12.1.2　Kubelet和pause容器　295
12.1.3　Kubernetes、Docker以及
容器运行时　297
12.1.4　Kubernetes网络　300
12.2　关键组件总结　304
总结　304
第13章　混沌工程与人　305
13.1　混沌工程思维　305
13.1.1　故障不是一种可能：它会
发生　306
13.1.2　早失败与晚失败　307
13.2　获得支持　308
13.2.1　经理　308
13.2.2　团队成员　309
13.2.3　游戏日　309
13.3　将团队当成分布式系统　310
13.3.1　查找知识单点故障：
宅度假　312
13.3.2　团队内部的错误信息和
信任　313
13.3.3　团队中的瓶颈：慢车道上的
生活　313
13.3.4　测试你的流程：内部
工作　314
总结　315
附录
附录A　安装混沌工程工具　318
附录B　突击测验答案　325
附录C　导演剪辑　333
附录D　混沌工程食谱　337
后记　343