Automatisierte Anwendung von Chaos Engineering Methoden zur Untersuchung der Robustheit eines verteilten Softwaresystems

Abstract

Verteilte Softwaresysteme bringen ein sehr komplexes Verhalten unter echten Einsatzbedingungen mit sich, meist resultiert dies auch in sehr komplexen Fehlerzuständen, die durch den Betrieb unter widrigen Netzwerkbedingungen wie beispielsweise hohen Latenzen und zunehmenden Paketverlusten entstehen. Diese Fehlerzustände können mit herkömmlichen Softwaretestverfahren wie Unit- und Integrationstests nicht mehr hinreichend provoziert, getestet und verifiziert werden. Mit der Methode des Chaos-Engineerings werden komplexe Chaos-Szenarien entworfen, die es ermöglichen dieses unbekannte Verhalten der Software in Grenzfällen strukturiert zu entdecken. Am Beispiel einer verteilten Software, die bereits seit über 10 Jahren am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt wird, werden Chaos-Engineering-Methoden angewandt und sowohl konzeptuell in existierende Softwaretestverfahren eingeordnet als auch praktisch in einer Experimental-Cloud-Umgebung erprobt. Innerhalb eines Experteninterviews mit den RCE-Entwicklern wird ein Chaos-Szenario entworfen, in der die Robustheit der Software mit Chaos-Experimenten auf die Probe gestellt wird. Aufbauend auf einem Softwareprojekt zur automatischen Erstellung von RCE-Testnetzwerken, wird eine Softwarelösung entwickelt die eine automatische Ausführung von Chaos-Szenarien innerhalb der Experimental-Cloud-Umgebung ermöglicht. Anschließend wird das aus den Experteninterviews resultierende Chaos-Szenario in der Praxis durchgeführt. Abschließend werden die Erkenntnisse aus der Ausführung des Chaos-Szenarios vorgestellt und weiterführende Fragestellungen und Arbeiten aufgezeigt.