カオスエンジニアリングをゲーム形式で体感できるデバイスを開発してみた

本デモの動作の流れは、次の通りです。

1. 緑または赤のボタンを押す。しばらくすると LED のどこかが赤く変わります。
2. クラウド側に障害が挿入されたので、 LED の配置をヒントに AWS コンソールで障害を修正していきます。
3. リソースが正しく修正されると LED が緑色に戻ります。

デモの様子を動画でご覧ください。

• Raspberry Pi 4 Model B
• SD カード (今回 Raspberry Pi OS を利用してます)
• WIFI ネットワーク
• ブレッドボード : 2 個
• 2 色 LED (緑、赤) : 8 個
• タクトスイッチ : 3 個 (3 つの機能で使い分けるので、機能別に色が分かれていると使いやすいです)
• ジャンパー線
• 抵抗 : 11 個  (330Ω / LED 用 8 個、タクトスイッチ用 3 個)
• (オプション) レゴ等の LED を支える土台
  

物理デバイスの設定を行います。 Raspberry Pi の GPIO と LED ライト、タクトスイッチの関係は以下のようになってます。

クラウド環境の構築は Chaos Kitty Workshop の Building your own physical Chaos Kitty の手順に則って構築します。

環境構築まで 20 分ほどかかりますので、その間にデバイスの設定を行います。

デバイスの設定を行うため、まずは Raspberry Pi OS をセットアップします。セットアップ方法については Raspberry Pi 公式ページ「Getting Started」を参照してください。

Chaos Kitty では各 LED の色を MQTT Topic を Subscribe して変更します。クラウドから MQTT メッセージを Publsih し色を変更したり、ボタンの押下で MQTT メッセージを Publish するアプリケーションを作成するために、Node-Red をインストールします。インストール手順は こちら を参考に設定します。

AWS IoT Core を設定するパレットを追加するため、node-red-contrib-aws-iot を追加します。

Chaos Kitty ではクラウド側の状態を LED で表現するため、MQTT を利用します。 AWS IoT Core の認証情報と AWS IoT Core のエンドポイントを Node-Red に設定します。

Node-Red を Raspberry Pi から開いた場合は、 http://localhost:1880 へアクセスします。他のマシンからブラウジングする場合は http://<raspberypi-ip-address>:1880 からアクセス可能です。

サンプルフローを使って Node-Red にフローを作成します。フローは こちらのサンプル をご利用ください。

1. サンプルフロー (flows.json) を保存します。

LEDControl 、Button 、Success の 3 つのタブが作成されます。 

3. Bulb と呼ばれる LED ライトと AWS リソースの関係を下記に掲載します。

5. 同様の手順で、以下のように設定します。

• ルール名「greenButtonPressed」
  • SQL ステートメント : SELECT * FROM 'rpi4/button/green' WHERE button_pressed_state=1
  • Lambda 関数 : ExecuteRandomExperiment
• ルール名「blueButtonPressed」
  • SQL ステートメント : SELECT * FROM 'rpi4/button/blue' WHERE button_pressed_state=1
  • Lambda 関数 : RemediationFunction

AWS Summit Tokyo 2023 で展示した Chaos Kitty と比較して大幅にコンパクトで個人で楽しめるデバイスになりました。リソースの状態を物理的に可視化するという考え方は他のシステムにも応用できるので、この記事をきっかけに AWS や IoT の活用を読者の皆様にご検討いただけると幸いです。