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：

• https://github.com/apache/dubbo/tree/3.2/dubbo-rpc/dubbo-rpc-triple
• https://github.com/apache/dubbo/tree/3.3/dubbo-remoting/dubbo-remoting-http12

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

• https://github.com/grpc/proposal/blob/master/G2-http3-protocol.md
• https://devblogs.microsoft.com/dotnet/http-3-support-in-dotnet-6/
• https://github.com/netty/netty-incubator-codec-http3
• https://webtide.com/jetty-http-3-support/

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

• https://github.com/benchmark-action/github-action-benchmark
• https://grpc.io/docs/guides/benchmarking/
• triple协议规范 https://cn.dubbo.apache.org/zh-cn/overview/reference/protocols/triple-spec/
• dubbo协议规范 https://cn.dubbo.apache.org/zh-cn/overview/reference/protocols/tcp/
• 了解 dubbo 的基本使用方式 https://github.com/apache/dubbo-samples

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：

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：

• Dubbo Java 源码：https://github.com/apache/dubbo-spi-extensions/tree/master/dubbo-xds
• Dubbo Go 源码：https://github.com/apache/dubbo-go/tree/main/xds

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：

• https://istio.io/latest/docs/concepts/security/
• https://github.com/grpc/proposal/blob/master/A29-xds-tls-security.md
• https://kuma.io/docs/2.5.x/policies/mutual-tls/
• https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/latest/api-docs/xds_protocol#xds-protocol-delta

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. 前端交互图：http://101.34.253.152/2024-1-14-v0.0.7/

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

4.3 参考资料

• https://github.com/kiali/kiali
• https://github.com/codecentric/spring-boot-admin
• https://github.com/apache/dubbo-admin
• https://github.com/istio/istio

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

5.1.2 基于 Kubernetes 调度的注册中心模式

5.1.3 基于 Kubernetes Service 的 Proxyless Service Mesh 模式

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

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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