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BFE开源之星Intern项目第一期圆满结束!

BFE开源项目 BFE开源项目 2024-04-15

概述

        经过参与者近3个月的努力,BFE开源之星Intern(实习生)项目第一期圆满结束!

        BFE (Beyond Front End) 是现代化、企业级的开源七层负载均衡系统,是云原生计算基金会 (Cloud Native Computing Foundation, CNCF) 的沙箱项目,并经过金融、传媒、互联网等行业用户多年的大规模生产环境验证。

        为了促进优秀软件研发人才的培养,2022年5月,我们启动了BFE开源之星Intern项目。一期项目的招募公告见:BFE开源之星Intern招募

        项目第一期的Intern李楠同学(来自北京航空航天大学)在Mentor林明的指导下,通过完整的企业级软件研发流程,实现了BFE Ingress的HTTP Redirect(HTTP请求重定向)功能。相关成果已合入BFE Ingress,详情见:https://github.com/bfenetworks/ingress-bfe/issues/53(可以通过点击本文左下方的“阅读原文”来查看)

        

BFE Ingress 是基于BFE实现的Ingress控制器,用于支持在 Kubernetes 中使用 Ingress 进行流量接入量。
https://github.com/bfenetworks/ingress-bfe/


        此外,李楠在本项目中还抽象并定义了不同扩展模块可能用到的接口和基类,可供未来其他扩展功能模块参考和复用。

        那么,在BFE Ingress上实现Redirect遇到了哪些困难?李楠同学又是如何在短短2个月时间内克服这些困难,并完成需求分析,系统设计,代码编写,单元测试例编写,系统测试,用户文档编写等全部流程的?我们来听听他的实习总结,以及导师林明的点评吧!


实习生总结

by loheagn@github(李楠)


        在项目开始之前,我本来以为既然在issue中已经有了基本的proposal,就可以直接进入编码阶段。但实际上在项目前期,花了很多时间进行需求细化和Annotation的重新设计。在这一过程中,我对“要做什么”有了更清楚的认识,也拓展了我对HTTP协议的了解,比如,重定向的Response中Header的Location字段等。

        本次实习项目整体的需求看起来并不复杂,BFE本身已经对重定向有了比较完整的支持,BFE Ingress的主要功能就是将租户提交的Ingress资源转换为BFE的配置文件,并对BFE引擎进行热加载;在定义好重定向相关的Annotation后,需要做的仅仅是将Annotation“一对一”地翻译到BFE的重定向模块的配置文件。实际上,本次实习项目最核心的工作是在添加重定向功能的同时,设计一种通用的架构或模式,以方便在未来类似的其他模块(比如Rewrite模块),以及考虑在这个通用的架构下,是否需要对现有的类似模块(比如Route模块)进行重构。

        在最初编码的时候,我只设计了最简单的module接口,为所有的mod_xxxx模块增设了统一的抽象。这一层抽象设计有用,但还不够。在一开始的时候,我一直是以一种总体的视角去看待Ingress,让Ingress中定义的所有流量都去适配mod_redirect中的一条规则。但这样会在不同的Ingress匹配到相同规则的流量时发生冲突。在林明老师(@zhugelianglongming)的帮助下,我认识到,与Kubernetes不同,BFE处理流量的基本单位是“Rule”,而不是Ingress。BFE Ingress Controller承担的很重要的一个功能就是将租户提交的Ingress分解为若干个“Rule”,并根据优先级进行排序。在既有的Route模块中是这样,对于Redirect模块也是如此,对于未来需要支持的Rewrite等模块也是如此。

        进一步地,从Ingress到“Rule”的分解过程和优先级排序方式在各个模块中是类似的,而且各个模块都是首先将Ingress分解出来的“Rule”暂存到一个cache中,然后再读取cache去构建最终的配置文件。因此,有必要将各个模块中的这些共通的方法抽取出来,并可以考虑定义一些抽象的接口或基类,以方便不同模块之间进行复用和拓展。

        从传统的软件工程的角度来说,完成了前期的设计文档和实现方案后,后续实际的编码工作应该是非常快的。但实际上,由于本身对BFE Ingress的设计理念不是很了解,在具体的实现过程中走了一些弯路。我想可能是因为接触项目的时间太短,而且本身也是远程线上的“兼职”实习,从这个角度上,这一问题几乎是无法避免的。

        最后非常感谢BFE团队,特别是林明老师(@zhugelianglongming)提供的全程指导,让我能快速入手BFE Ingress项目的开发,并在整个实习过程的每个环节中为我提供帮助,及时纠正我的错误,并帮我细致地review代码。希望后续能有机会继续参与到BFE社区的工作中。


导师点评

by zhugelianglongming@github (林明)


        首先,我想先对李楠(@loheagn ) 同学在这次重定向项目的表现给予肯定。

        李楠在项目过程中体现了不错的计算机专业水平,不仅仅是因为在对目标功能的设计和实现,更是因为可以在结构和框架的抽象中,考虑到后续模块开发的影响,同时对实现性能也有合理的思考。在我认识的这批同龄同学中,属于比较优秀的水平。在沟通方面,总体感觉我们沟通比较顺畅,每周的例行同步沟通、方案 Review 都可以比较高效、准时推进;对于插入的特殊情况,也可以做到及时沟通,动态调整。整个项目过程中,李楠是一位良好的 co-worker

        其次讲讲此次项目中,我看到李楠同学的提升:

  1. 对于软件功能的理解有了明显的提升,更加意识到文档内容在项目中的重要性,并且文档编写的能力有了明显提升;

  2. 需求分析能力的提升;

  3. 设计实现能力的提升;

  4. 质量保证相关能力的提升,掌握了 Ingress 场景的自动化回归测试。

    最后感谢 李楠 在 BFE Ingress 开源项目中的贡献,也希望更多的朋友和我们一起参与到 BFE 开源社区的建设~


二期项目

        我们即将启动BFE开源之星Intern项目第二期。

        参与项目的学生,会在2个月的时间内独立完成一个BFE扩展功能的设计和研发。在满足BFE开源项目质量要求的前提下,工作成果被合入BFE 开源项目。项目按照企业级的软件工程标准来工作,并由资深的研发工程师提供辅导。

        请感兴趣的同学,关注我们公众号后续通告,在第二期开启后及时报名!


关于BFE

       BFE最初是Baidu Front End的缩写(中文名为百度统一前端),是百度统一的七层负载均衡接入转发平台。BFE平台从2012年开始建设。截至2020年底,BFE平台每日转发的请求超过1万亿,日峰值请求超过1000QPS2019年春节,BFE平台成功支持了百度的央视春晚红包项目。

       20197月,BFE的转发引擎对外开源。因为BFE项目在业界的巨大影响力,开源项目名称仍保持为BFE,但改名为Beyond Front End。希望通过BFE的开源,能够推动负载均衡技术的发展。

     20206月,BFECNCF(云原生计算基金会)接受为沙盒项目Sandbox Project),也是中国首个网络方向的 CNCF 开源项目。

       202110月,BFE 控制面组件和BFE Ingress开源发布。自此,开源BFE提供了完整的七层负载均衡和流量接入平台以及Kubernetes Ingress解决方案,可以满足组织和企业的流量接入需求。

       截至目前,BFE已用于多个金融、传媒、互联网用户的生产环境。

       BFE开源项目的地址为 https://github.com/bfenetworks/bfe

       关于BFE更多的介绍和技术讲解,可以参考书籍《万亿级流量转发:BFE核心技术与实现》(由电子工业出版社出版)。

书讯:《万亿级流量转发:BFE核心技术与实现》已正式上架


        欢迎关注“BFE开源项目”微信公众号,获得本项目的更多信息。谢谢!


附1:《万亿级流量转发:BFE核心技术与实现》视频简介


附2:KubeCon2021演讲《BFE:企业级七层负载均衡开源软件》



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