1. 课程导论与实验环境准备

1.1 Testing框架概述

Testing框架是专为云原生环境设计的故障注入与验证引擎，它允许运维工程师以声明式的方式定义、编排和执行故障场景，从而验证系统在异常条件下的行为是否符合预期。本课程选用 Chaos Mesh 作为核心Testing框架，其基于Kubernetes CRD实现，天然适配容器化环境。

1.2 容器化故障排查的重要性

在微服务和容器化架构下，故障的传播路径更短、影响范围更大、根因定位更困难。传统基于主机的故障排查方法在容器环境中面临三大挑战：

• 瞬态性： Pod随时可能被调度、重启或驱逐，故障现场难以保留
• 复杂性： 服务间调用链长，一个故障可能表现为多个服务的异常
• 环境差异： 开发、测试、生产环境的容器编排配置不一致，导致故障复现困难

Testing框架通过主动注入已知故障，帮助团队在受控环境中建立故障响应SOP，缩短MTTR（平均修复时间）。根据CNCF 2024年调查报告，采用混沌工程实践的组织，其生产故障平均定位时间缩短了47%。

1.3 Docker与Kubernetes环境搭建

实验环境要求：Docker 24.0+、Kubernetes 1.28+、至少2核CPU/4GB内存/20GB磁盘。以下为快速部署脚本（基于Ubuntu 22.04）：

# 安装Docker
curl -fsSL https://get.docker.com | bash
sudo usermod -aG docker $USER

# 安装Kubernetes（使用kubeadm）
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl
curl -fsSL https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/Release.key | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg
echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/kubernetes-apt-keyring.gpg] https://pkgs.k8s.io/core:/stable:/v1.28/deb/ /" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
sudo apt-mark hold kubelet kubeadm kubectl

# 初始化集群（使用Calico网络插件）
sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16
mkdir -p $HOME/.kube
sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/projectcalico/calico/v3.27/manifests/calico.yaml

1.4 Testing框架安装与配置

本课程使用 Chaos Mesh v2.7，通过Helm Chart一键部署：

# 添加Helm仓库
helm repo add chaos-mesh https://charts.chaos-mesh.org
helm repo update

# 安装Chaos Mesh（命名空间：chaos-testing）
helm install chaos-mesh chaos-mesh/chaos-mesh \
  --namespace=chaos-testing \
  --create-namespace \
  --set chaosDaemon.runtime=docker \
  --set chaosDaemon.socketPath=/var/run/docker.sock

# 验证安装
kubectl get pods -n chaos-testing
# 预期输出：chaos-controller-manager、chaos-daemon、chaos-dashboard 均为Running状态

安装完成后，通过Dashboard进行可视化操作：

kubectl port-forward -n chaos-testing svc/chaos-dashboard 2333:2333
# 浏览器访问 http://localhost:2333

1.5 实验环境验证清单

完成环境搭建后，请逐项确认以下检查点：