Apache Dubbo 下一代云原生微服务挑战赛启动报名!五大赛题50万奖金池等你来战

中国开源开放原子基金会主办,Apache Dubbo 下一代云原生微服务挑战赛启动报名!五大赛题50万奖金池等你来战

本文带来本赛题详细解读,开放原子开源基金会官方报名渠道 及更多详情请查看文章最后链接与二维码。

赛题解读

我们期待参赛团队在高性能 Triple(HTTP/3) 协议设计、完善的 Benchmark 验收体系、零信任解决方案、Service Mesh架构 等方向持续探索,共同定义下一代云原生微服务体系,为开源社区和企业用户在性能、安全等方面带来收益。

本赛事一共包含五道赛题:

  • 基于 HTTP/3 的高性能传输协议(Java)
  • 自动化的 Dubbo 框架与协议性能基准 Benchmark 机制与平台(语言不限)
  • 设计并实现一套零信任安全机制(含 Java/Golang SDK 适配与证书管理)
  • 面向云原生的下一代微服务集群监测机制,涵盖Kubernetes、Nacos 等(Golang)
  • 一种跨集群Kubernetes、传统VM微服务集群的互通方案与实现(Golang)

1 基于HTTP/3 的高性能传输协议(Java)

1.1 赛题背景与目标

本赛题的主要目标是将 Dubbo 中的 triple 协议适配到 HTTP/3 之上,兑现 triple 协议规范中的所有核心能力。

关于 Dubbo3 triple 协议使用的相关示例请参考(请注意阅读 README 中链接指向的其他相关示例):https://github.com/apache/dubbo-samples/tree/master/1-basic,通过运行示例,可以了解当前 triple 协议的功能。

以下是 Triple 协议规范:https://cn.dubbo.apache.org/zh-cn/overview/reference/protocols/triple-spec/

1.2 赛题说明

请基于 Apache Dubbo Java 实现的 3.3 分支进行开发,代码仓库链接如下: https://github.com/apache/dubbo/tree/3.3

triple 协议相关实现源码:

开发者可根据自己的理解修改 Dubbo源码实现,比如在 remoting 层做 http3 适配,赛题实现不受限制,可以依赖如 Netty 等任意网络库或框架。

1.3 参考链接

2 自动化的 Dubbo 框架与协议性能基准 Benchmark 机制与平台(语言不限)

2.1 赛题背景与目标

作为一款 RPC 框架,Apache Dubbo 内置了两款高性能通信协议:

  • triple 协议,基于 TCP 的高性能通信协议。
  • dubbo 协议,基于 HTTP 的高性能通信协议,支持 Streaming 通信模型。

本赛题计划建设的 benchmark 平台理论需具备持任意协议测试的能力,实际产出可以 dubbo、triple 协议为主。

2.2 赛题说明

  • 建设一套支持 dubbo benchmark 验收的机制与流程,如当前有支持 java 语言的 https://github.com/apache/dubbo-benchmark 可供参考
  • 给出 dubbo、triple 协议的性能指标,以直观可视化的方式展示
  • 找出性能瓶颈点、给出优化建议或实现

2.3 参考资料

3 设计并实现一套零信任安全机制(含Java/Golang SDK 适配与证书管理)

3.1 赛题背景与目标

本赛题的直接目标是为 Dubbo RPC 数据通信提供 TLS/mTLS 支持,但仅有相应的 API 与底层 tcp 链路是不够的,为了打造一套微服务整体解决方案,我们期望建立如下的一套零信任安全体系:

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赛题涉及到控制面到数据面(Dubbo SDK)的数据推送,如证书更新、认证规则、鉴权规则等,我们计划在这个推送链路使用 xDS 协议。

针对架构设计中的几个核心组件,其主要职责是:

  1. 控制面组件

    1. 作为 CA 机构负责证书签发与轮转,负责认证/鉴权规则的转换,提供 xDS Server 将证书与规则下发到数据面
    2. 接收认证/鉴权规则,一套定义良好的认证与鉴权规则,支持控制 TLS/mTLS 行为,如什么场景下启用mTLS等;支持配置符合匹配条件下的认证/鉴权,可通过下文参考链接了解更多内容
    3. xDS 协议,提供 xDS Server 负责证书与规则的推送。
  2. 数据面组件(Dubbo SDK)

    1. Dubbo 框架适配 xDS 通道,接收证书与规则

3.2 赛题说明

本赛题是取自 Dubbo 体系的微服务零信任总体方案,以上架构图描述的内容为该总体方案核心目标。

本赛题选手可以参与开发的内容分为两部分:

  1. 数据面(Dubbo SDK),此部分为必做内容,即为 Dubbo SDK(Java/Go) 提供 xDS 的安全机制适配支持。如果选手决定不做控制面部分开发,则可以使用任意控制面 xDS Server 如 Istio 等辅助开发,流程与规则亦可直接使用 Istio 等,最终跑通 SDK 整体流程即可。
  2. 控制面,此部分为选做内容,即通过定制 Dubbo 社区提供的控制面实现,实现一整套定制化零信任解决方案。
3.2.1 数据面(Dubbo SDK)开发指南:
  • 社区 Dubbo SDK 适配 xDS 的基本代码已经由官方提供,选手可直接在此之上关注安全相关 xDS 内容的进一步解析,并将接收到的证书、规则等适配到 Dubbo 框架内不
  • 选手可以考虑 Dubbo 框架认证鉴权能力的可扩展性。比如为 Dubbo 提供一套通用的认证、鉴权 API,本赛题来自 xDS 控制面的安全源成为其中的一个扩展实现;未来可以扩展其他的如非 xDS 通道的证书来源等。

相关源码仓库:

3.2.2 控制面开发指南:

控制面的 xDS Server 将由官方社区提供基础实现,选手们可关注安全相关部分的设计与实现。

控制面源码仓库:https://github.com/apache/dubbo-kubernetes

3.3 参考资料

总的来说,本赛题要建设的是一套通用的零信任体系,提供以下业界实现作为参考:

4 面向云原生的下一代微服务集群监测机制,涵盖Kubernetes、Nacos (Golang)

4.1 赛题背景与目标

微服务的整体可视化管控一直依赖都是一个非常重要的议题,本赛题的大背景是 Apache Dubbo 社区正在推进的 Dubbo 整体可视化项目,我们计划实现一个可以同时兼容 Zookeeper/Nacos 等传统注册中心、Kubernetes Service、Service Mesh 架构的统一的可视化控制台:

  • 微服务集群数据可视化。包括集群内的应用、服务、示例等基本信息展示。
  • 监控相关。借助 Dubbo SDK 上报到 Prometheus 的 Metrics 数据,控制台通过查询 Prometheus 展示相关监控指标,绘制调用链路图与依赖关系图等。
  • 流量管控。支持流量管控规则,支持规则可视化编辑、预览、下发。
4.1.1 总体目标

相比之前老版本的 Dubbo Admin 实现,我们期望新版本的控制台在部署架构、功能丰富度上都实现全面升级。

因此参赛选手可重点关注以下几个方向:

  • 提供一个通用的微服务适配层抽象(如包含 Application、Servcice、Instance 等概念),作为新版控制台的统一数据源,屏蔽底层 Nacos、Kubernetes、Service Mesh 架构的差异。目前官方仓库提供了一个基本参考设计与实现。
  • 设计控制台功能并提供完整实现。目前官方提供了参考交互效果图。

从用户 GUI 视角看,如可做菜单设计如下:

  • 首页大盘
  • 资源详情
    • 应用
    • 服务
    • 实例
  • 流量管控

4.2 赛题说明

本赛题官方已经提供了后端适配层的参考实现,同时给出了部分前端交互设计初稿。选手完全可以此为基础进行开发设计,具体评分标准参见官方报名渠道说明。

  1. 后端: https://github.com/apache/dubbo-kubernetes/tree/master/pkg/admin

  2. 前端代码框架:https://github.com/apache/dubbo-kubernetes/tree/master/ui-vue3

4.3 参考资料

5 一种跨集群Kubernetes、传统VM微服务集群的互通方案与实现(Golang)

5.1 赛题背景与目标

在 Apache Dubbo 最新规划中,我们计划完整的支持以下部署架构:

5.1.1 传统注册中心模式

5-1-vm

5.1.2 基于 Kubernetes 调度的注册中心模式

5-2-kubernetes

5.1.3 基于 Kubernetes Service 的 Proxyless Service Mesh 模式

5-3-kubernetes-service

其中,控制面由 Dubbo 社区建设,仓库地址位于:https://github.com/apache/dubbo-kubernetes

5.2 赛题解读

由于网络模型、注册中心等多个层面的原因,以上三种部署架构在很多情况下是相互隔离的,要实现这几个架构间的通信变的非常困难。

为了实现多集群地址、路由规则等互通,我们提供了一个跨集群部署的示例架构图,如下所示

5-4-kubernetes-service

其中,红色部分即为跨集群的数据流向,其中红色实现部分为控制面数据流,红色虚线部分为数据面数据流。

5.2.1 为什么要跨集群通信那?

有以下场景可能会用到:

  1. Kubernetes 迁移,之前用的是 Zookeeper 传统注册中心架构,期望迁移到 Kubernetes 集群部署,或者期望使用 kubernetes Service 服务模型
  2. Kubernetes 多集群部署,跨多个 Kubernetes 集群 Dubbo 微服务通信
  3. 混合部署,传统注册中心集群、Kubernetes 集群、Kubernetes Service(Service Mesh)架构混合部署
5.2.2 期待交付用户的使用体验
  1. Kubernetes Service:dubboctl install --mode=kubernetes --ingress-enabled
  2. Kubernetes:dubboctl instaqll --mode=universal --ingress-enabled
  3. 传统 VM:
    • `dubbo-cp run –registry-address=nacos://xxx``
    • dubbo-dp run --control-plane=xxx
  4. 跨集群则需要额外部署 global 集群,使用方式与以上类似
5.2.1 主要交付内容

以上图示例架构为例,参赛选手应主要关注:

  1. 控制面、Ingress 的开发与建设(Dubbo SDK 侧无须关注,包括 SDK 与控制面的 xDS 通信,此部分可假设整体已经就绪),包括提供新方案中对于跨集群通信必要的组件支持等。
  2. 跨集群的 global 控制面能力建设

Dubbo 官方目前提供了基础控制面实现,包括基于 xds server 的服务发现等内容,可在此基础上继续扩展跨集群方案实现。项目源码:https://github.com/apache/dubbo-kubernetes

5.3 参考资料

  1. https://istio.io/
  2. https://kuma.io/docs/2.5.x/production/deployment/multi-zone/

报名方式

报名链接

开放原子开源基金会官方报名渠道

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5-4-kubernetes-service

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