Fault Injection，中文「错误注入」，是指向一个系统注入错误，来测试整体系统的健壮性。

Fault injection 在不同的研究者中有不同的结构。chaostoolkit 将其大致分为：

• Infrastructure fault injection，基础设施层面的，比如关注云环境（比如 AWS、Azure 或者 Google Cloud Engine）可用性的，关注容器调度、资源编排可用性的（比如 Kubernetes）
• Applicatoin fault injection，应用程序层面的，比如调用某些第三方服务失败、延迟增长等

我目前主要关注的是应用程序层面的。实践过 Toxiproxy。

Toxiproxy

有一些工具可以实现网络请求的错误注入。我使用过 Toxiproxy。

Toxiproxy 由两部分组成：

• Server: 一个代理，提供 HTTP API 及配置文件供外部添加要访问的上下游、破坏规则等
• CLI / client library: 与 server 进行交互

Toxiproxy 有两个典型的使用场景：

• 使用 Toxiproxy 的库，配合测试代码进行测试。比如下面代码，是针对 Toxiproxy 中定义的一个上流 mysql_master，将向它的请求都加上一秒延迟：

  Toxiproxy[:mysql_master].downstream(:latency, latency: 1000).apply do
    Shop.first # this takes at least 1s
  end

• 使用 Toxiproxy CLI 操纵 server，不使用库

下面演示一个场景，将一批请求的延时时间变大。

1. 使用 Python 内置 HTTP Server 起一个文件 server：

   onlyice@onlyice-pc1 ~/workspace/stories-json
   > $ ls
   chapter-1.json  chapter-2.json  chapter-3.json  chapter-4.json  chapter-5.json  story.json
   
   > $ python -m http.server 8000
   Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8000 (http://0.0.0.0:8000/) ...

2. 启动 Toxiproxy server，并使用 CLI 添加随机 200±50ms 延时：

   # 在第一个终端中运行起 server
   > $ toxiproxy-server
   
   # 在另外的终端，新建一个代理，监听（`-l`, listen）8001 端口，并使其上游（`-u`, upstream）为 8000 端口
   > $ toxiproxy-cli create story-server -l localhost:8001 -u localhost:8000
   Created new proxy story-server
   # 新建新的 “毒药”（toxic），设置延时为 200±50ms
   > $ toxiproxy-cli toxic add story-server -t latency -a latency=200 -a jitter=50
   Added downstream latency toxic 'latency_downstream' on proxy 'story-server'

3. 使用 curl 分别测试 Toxiproxy proxy server 的访问速度和直接连接的访问速度。可以看到 Toxiproxy 的加入了延迟：

   > $ curl -L --output /dev/null --silent --show-error --write-out 'lookup:        %{time_namelookup}\nconnect:       %{time_connect}\nappconnect:    %{time_appconnect}\npretransfer:   %{time_pretransfer}\nredirect:      %{time_redirect}\nstarttransfer: %{time_starttransfer}\ntotal:         %{time_total}\n' http://localhost:8000/story.json                                            
   lookup:        0.001063
   connect:       0.001496
   appconnect:    0.000000
   pretransfer:   0.001575
   redirect:      0.000000
   starttransfer: 0.003968
   total:         0.004098
   > $ curl -L --output /dev/null --silent --show-error --write-out 'lookup:        %{time_namelookup}\nconnect:       %{time_connect}\nappconnect:    %{time_appconnect}\npretransfer:   %{time_pretransfer}\nredirect:      %{time_redirect}\nstarttransfer: %{time_starttransfer}\ntotal:         %{time_total}\n' http://localhost:8001/story.json
   lookup:        0.000810
   connect:       0.001156
   appconnect:    0.000000
   pretransfer:   0.001217
   redirect:      0.000000
   starttransfer: 0.211397
   total:         0.232331