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Der Status Quo des Chaos Engineerings

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Continuous Lifecycle / ContainerConf, Februar 2021, online: Vortrag von Benjamin Tokgöz (@benn0rs, Cloud Solution Architect bei Microsoft) & Josef Fuchshuber (@fuchshuber, Director of Quality, Productivity & Innovation bei bei QAware) == Dokument bitte herunterladen, falls unscharf! Please download slides if blurred! == Abstract: Status quo: Chaos Engineering Die Prinzipien des Chaos Engineering sind nicht neu. Beim Chaos Engineering werden Experimente am „lebenden System” durchgeführt. Es werden Ausfälle absichtlich herbeigerufen oder Systeme in widrigste Umstände gebracht. Immer mit dem Ziel Schwachstellen zu finden, frühzeitig zu beheben und dadurch stabilere Systeme und Vertrauen in das System zu bekommen. Durch den Einzug von Microservice-Architekturen und die damit verbundene Vervielfältigung des Verteilungsgrades hat sich die Daseinsberechtigung für Chaos Engineering dramatisch erhöht. Denn die Komplexität des Runtime-Layers kann bei Microservice-Architekturen sehr schnell ins Unermessliche führen. Dieser Talk führt in die Prinzipien des Chaos Engineering ein und zeigt den aktuellen Stand der Werkzeuge mit denen Experimente an Cloud-Native-Plattformen und -Applikationen durchgeführt werden können.

Der Status Quo des Chaos Engineerings

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Der Status Quo des
Chaos Engineerings
ContainerConf 2020/21 - Cloud Native Day
Benjamin Tokgöz Josef Fuchshuber
Benjamin Tokgöz
Cloud Solution Architect
Herz schlägt für …
• Open Source
• Quantum Computing
• Wissenschaft
• Tiere
@benn0rs
Josef Fuchshuber
Director of Quality, Productivity +
Innovation
Herz schlägt für …
• Software Engineering und Handwerkstolz
• Everything as Code
Source: https://principlesofchaos.org
"Chaos Engineering ist die Disziplin des
durchdachten und geplanten
Experimentierens an einem verteilten
System, um Schwachstellen aufzudecken
und Vertrauen aufzubauen."
Warum?
Microservice Architekturen &
hochgradig verteilte Anwendungen
img source: "Resiliency through Failure" (A. Tseitlin, QCon NY, 2013)
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  • 1. Der Status Quo des Chaos Engineerings ContainerConf 2020/21 - Cloud Native Day Benjamin Tokgöz Josef Fuchshuber
  • 2. Benjamin Tokgöz Cloud Solution Architect Herz schlägt für … • Open Source • Quantum Computing • Wissenschaft • Tiere @benn0rs
  • 3. Josef Fuchshuber Director of Quality, Productivity + Innovation Herz schlägt für … • Software Engineering und Handwerkstolz • Everything as Code
  • 4. Source: https://principlesofchaos.org "Chaos Engineering ist die Disziplin des durchdachten und geplanten Experimentierens an einem verteilten System, um Schwachstellen aufzudecken und Vertrauen aufzubauen."
  • 6. Microservice Architekturen & hochgradig verteilte Anwendungen img source: "Resiliency through Failure" (A. Tseitlin, QCon NY, 2013)
  • 7. Chaos Engineering & Chaos Testing schließt Testabdeckungslücken
  • 8. Wie neu sind die Chaos Engineering Ideen? img source: https://www.gettyimages.de/detail/foto/woman-screaming-with-joy-opens-carton-parcel-box-lizenzfreies-bild
  • 9. Wobei hilft uns Chaos Engineering? §Battle Test für neue Infrastruktur und Services §Quality Review: Kontinuierlich die Robustheit von Anwendungen verbessern §Post Mortem: Reproduktion von Ausfällen §On-Call Training
  • 11. Was ist Chaos Engineering nicht? img source: https://www.gettyimages.de/detail/foto/burning-car-lizenzfreies-bild/168266695
  • 13. "Chaos Engineeringwithout observability … is just chaos" @mipsytipsy, CEO of honeycomb img source: https://www.gettyimages.de/detail/foto/burning-car-lizenzfreies-bild/168266695
  • 15. Produktionsnah starten und nicht gleich in PROD § Die ersten Experimente sollte man eine Umgebung wählen, die identisch mit der in Produktion ist. Nur dann kommt man zu aussagekräftigen Erkenntnissen. § Infrastruktur und integrierte Services wie in PROD (keine Mocks) § Applikationskonfigurationen analog zu PROD § Sobald die ersten Schritte getan sind und es zu Verbesserungen kam, kann der Weg weiter in Richtung Produktion gehen. § Ziel sollte es aber sein, Tests in PROD zu machen: § Echte Kundenlast ist nie wie die von Lastgeneratoren oder Akzeptanztests. § Sie interagieren oftmals anders mit den Services als erwartet.
  • 17. Die Phasen des Chaos Testings Steady State Hypothese Experiment ausführen Verifikation Analysieren und Verbessern
  • 18. Design und Ausführung von Experimenten § Stelle eine Hypothese auf § Beispiel: Wenn die Datenbank von meinem Webshop ausfällt, erscheint vor Kunde eine Fehlerseite mit einer Kontaktmöglichkeit zum Support-Team § Designe den Umfang Ihres Experiments § Beispiel: Wie kann der Ausfall simuliert werden: Datenbank-Server herunterfahren, fehlerhafte DNS-Routen eintragen, Netzwerkprobleme simulieren § Lege die für das Experiment relevanten Metriken fest § Beispiel: Health Check der Datenbank, HTTP Response Status Code 200 § Informieren vor der Durchführung dein Team § Beispiel: Wenn ihr auf Shared-Environments experimentiert, Informiert immer das komplette Team über eure Experimente.
  • 19. Sei dir über den „Blast-Radius“ bewusst!
  • 20. Man startet bei den Experimenten klein. §Erst wenn ein Experiment erfolgreich war, wird der Blast-Radius vergrößert: § Weitere Komponenten oder Services werden hinzugenommen § Last, Fehlerquoten und Latenzen werden erhöht § ... Blast-Radius
  • 21. Die Eigenschaften der Chaos Engineering Tools sind vielfältig § Kommerziell oder Open Source § API oder Operator basierend § Support des Chaos Engineering Levels § Zufallsbasiert oder experimentbasiert Es gibt momentan nicht den "One-Stop-Shop", der alle Teams glücklich macht.
  • 22. Chaos Engineering hat in der CNCF- Landkarte eine eigene Kategorie https://landscape.cncf.io/card-mode?category=chaos-engineering&grouping=category (Stand 01. Feb. 2021)
  • 23. Step 3: Etablieren in der Organisation
  • 24. Etablierung von Chaos Testing im Projekt und in der Organisation.
  • 26. Penetration Testing + Chaos Engineering Wissen aus dem Penetration Testing nutzen um mehr Erkenntnisse über die eigene Infrastruktur zu gewinnen Gezieltes einsetzen gängiger Tools um Schwachstellen zu erkennen Direkte Anbindung an Monitoring-Tools – wenn möglich
  • 27. Use Cases für Security Chaos Engineering Erkennung von Vulnerabilities in der Software Dediziert für jeden Microservice Kompetenzaufbau bei eigenen Mitarbeiter zum Thema Exploits Architektur und Netzwerkentscheidungen reviewen
  • 28. Penetration Testing Phasen Reconnaissance Scanning Gaining Access Maintaining Access Covering Tracks Interessant für Chaos Engineering!
  • 29. Security Chaos Engineering • Ein Event (oder auch Game day) um direkte und verwertbare Ergebnisse zu erhalten • Angriffe auf das System beziehen sich hierbei klar auf Exploits und Vulnerabilities • Reportings werden in Echtzeit von Penetration Testern, Security Engineers, Software engineers, Business Stakeholdern und Mitgliedern der IT generiert und ausgewertet.
  • 30. Besonderheiten beim Security CE. Genau wie beim klassischen Chaos Engineering werden verschiedene bekannte Schritte durchlaufen Aktuelle Bestandsaufnahme des Systems Entwickeln einer Hypothese Angriffsgrenzen festlegen Fallback Pläne erstellen In Kenntnis setzen der Organisation Durchführung des Game days Monitoring, Validation und Fazit Reconfiguration des vorgesehenen Systems Automatisiere das Experiment
  • 32. Nmap Automatisierung über bash scripts Klassiker https://github.com/nmap/nmap Automatisierung über CI Plattformen wie GitHub
  • 33. OWASP ZAP Automatisierung über (z.B.) python scripts Klassiker https://github.com/zaproxy Automatisierung über CI Plattformen wie GitHub
  • 34. Metasploit Framework Metasploit interaktiv nutzen während eines Game day Metasploit automatisieren über resource scripts Metasploit automatisieren über ruby scripts Automatisierung über CI Plattformen wie GitHub Klassiker https://github.com/rapid7/metasploit-framework
  • 36. Empfehlungen und best practices Ändert nie mehr als eine Variable zu einer bestimmten Zeit Kenne den Blast radius des Game days! Integriert die Ergebnisse in euer SIEM Quelle: Securing chaos: How Security Chaos Engineering tools can improve design and response (rsa.com)
  • 37. Buchempfehlung für Secure Engineering Author: Ross Anderson Title: A guide to building dependable distributed systems https://www.wiley.com/en- us/Security+Engineering%3A+A+Guide+to+Building+Dependable+Di stributed+Systems%2C+3rd+Edition-p-9781119642817
  • 38. Demo
  • 39. Chaos Toolkit Live-View: http://20-73-198-159.nip.io
  • 41. Zusammenfassung § Das wichtigste am Chaos Engineering ist, dass man es macht: § Gamedays im gesamten Team sollten in jedem Team ein festes Ritual sein. § Startet in einer produktionsnahen Umgebung und prüft ob euer Monitoring ausreichend ist. § Werkzeuge kommen und gehen: § Die Chaos Engineering Werkzeuge im Cloud Native Ökosystem entwickeln sich weiter. § Der Kontext eurer Chaos Engineering Experimente wird sich erweitern.
  • 42. Infos & Anmeldung unter: https://www.containerconf.de/lecture_workshop.php?id=12764