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如何进行故障注入测试

故障注入是 GNS3 AI Assistant 的一项功能，用于在网络拓扑中模拟网络故障，帮助用户练习网络故障排查技能。该功能通过 AI 自动分析您的网络拓扑，选择合适的故障类型并注入到项目中。

使用步骤​

  1. 在项目拓扑页面，点击左侧工具栏的故障注入按钮（如下图所示位置）。

    工具栏故障注入按钮

  2. 在"Fault Injection"对话框中，点击"Inject Fault"按钮。

    故障注入对话框

  3. 选择要注入的故障数量（可选 1-3 个或随机数量），然后点击"Confirm & Inject"按钮。

    选择故障数量

  4. 等待故障注入完成，界面会显示实时执行进度。

    故障注入进行中

  5. 故障注入完成后，可以查看注入结果。

    故障注入完成

  6. 在 AI 助手界面查看故障注入的详细步骤，以便在不确定故障原因时获取更多信息。

    AI助手查看详情

架构概览​

核心流程​

故障注入核心流程

工具总览​

工具源文件作用可用模式
InjectionSkillsToolregistry.py（skills 模块）查询协议级故障定义（配置变更命令）troubleshooting_injection
GNS3PacketFilterToolgns3_packet_filter.py链路层故障注入（延迟、丢包、损坏、BPF）troubleshooting_injection
ExecuteMultipleDeviceConfigCommandsconfig_tools_nornir.py批量执行设备配置变更troubleshooting_injection
ExecuteMultipleDeviceCommandsdisplay_tools_nornir.py读取设备配置（只读）troubleshooting_injection
GNS3TopologyToolgns3_client获取项目拓扑信息troubleshooting_injection

故障注入 API​

端点功能
POST /v3/projects/{pid}/chat/inject触发故障注入，设置 troubleshooting_injection 模式后启动 Agent

前置条件：项目必须为 opened 状态，否则返回 403。

GNS3PacketFilterTool 链路滤波器​

用于在链路层模拟网络损伤，通过对指定流量施加延迟、丢包、损坏或丢弃来破坏链路通信质量。其中 bpf 过滤器根据 BPF 表达式匹配报文并丢弃，实现精准的链路干扰。

滤波器类型功能参数
delay延迟 + 抖动[latency(0-32767), jitter(0-32767)]
packet_loss丢包率[chance(0-100)]
corrupt包损坏率[chance(0-100)]
frequency_drop每 N 包丢弃一个[frequency(-1~32767)]
bpfBerkeley Packet Filter（标准 BPF 语法）表达式文本，支持协议（arp/icmp/tcp）、端口（port 80）、主机（host 10.0.0.1）、网段（net 192.168.0.0/16）、逻辑组合（and/or/not）等，与 tcpdump 语法一致

Agent 工作流（LangGraph）​

故障注入 Agent 工作流

关键设计要点​

  1. 专用 API 入口 — POST /chat/inject 端点专门用于故障注入，自动切换为 troubleshooting_injection 模式
  2. LLM 主导故障选型 — LLM 分析拓扑后通过 InjectionSkillsTool 查询匹配协议栈的故障，不硬编码故障场景
  3. 双层注入 — 设备级配置变更 + 链路级网络损伤，覆盖完整排错场景
  4. 故障可逆 — 每条注入均附带恢复命令，链路滤波器可通过 action: clear 一键清除
  5. 安全前置 — BPF 语法通过 tshark 预验证，配置命令受 command_filter 限制
  6. 上下文过滤 — InjectionSkillsTool 强制要求传入 context 参数，只返回与拓扑协议匹配的故障

功能贡献者​

故障注入功能由 YueGuobin 开发和贡献。

License​

本文档采用 CC BY-SA 4.0 许可协议。 作者: 岳国宾