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Seele 是一款面向云原生的在线评测（Online Judge）系统，主要面向计算机相关的在线课程系统、程序设计竞赛等场景。 它作为评测服务接收用户提交的代码，在安全沙箱中运行并返回评测报告。
Seele 的诞生是为了解决当前一些流行的开源在线评测系统在伸缩性、扩展性和观测性上存在的不足。 同时，它的安全沙箱基于著名的容器运行时 runc，并使用 Rootless Containers 技术带来额外的安全性。 目前，Seele 服务于华南某高校的在线课程系统，承接各类实验课程和机试的需求，覆盖来自不同学院的数以千计的师生。
本项目是作者的本科毕业设计，并且处于早期阶段，在功能性和稳定性上可能存在许多不足之处，敬请谅解。 如果你有好的建议或发现了 bug，欢迎发表 issue 并顺便点一下 star。
Seele is a cloud-native online judge system, mainly targeting computer-related online course systems, programming competitions, and other scenarios. It serves as a judging service to receive user-submitted code, run it in a sandbox, and return judge reports.
The birth of Seele was to address the shortcomings of some popular open-source online judge systems in terms of scalability, extensibility, and observability. At the same time, its sandbox is based on the famous container runtime runc and uses Rootless Containers to bring additional security. Currently, Seele serves the online course system of a university in South China, supporting various lab courses and tests, covering thousands of teachers and students from different colleges.
This project is the author's undergraduate graduation design and is in the early stages. There may be many shortcomings in terms of functionality and stability, so please bear with us. If you have any suggestions or find any bugs, please feel free to submit an issue and leave a star.
Seele 自设计之初就充分考虑了利用系统提供的多个 CPU 核心提高并行处理请求能力的重要性。
此外，Seele 还可以在多种环境下运行。我们既可以作为系统上的普通用户直接运行 Seele，也可以通过 Docker、Kubernetes 等平台调度多个实例来处理用户请求。 在 Kubernetes 平台上运行时，用户可以根据系统负载自动进行横向扩容，充分利用多台服务器带来的计算资源。
Seele 允许用户通过 YAML 语言，使用类似 GitHub Actions 风格的结构描述评测任务每个步骤的具体内容，并决定每个步骤之间的依赖关系、并发关系等。 要运行任意程序，用户只需要提供对应的容器镜像名称。Seele 会像 Docker 那样自动安装这些镜像，然后启动容器来运行用户指定的程序。
下面是一个简单的评测任务，它分为三个步骤：添加源文件、编译源文件并执行程序。此评测任务也提供了一段 JavaScript 脚本代码，当评测任务执行时 Seele 会运行这段脚本来为返回的评测报告附加额外的内容。
通过这种方式，Seele 将定义评测流程的职责交给用户，让用户可以自由定制评测流程以应对复杂多变的课程需求。
reporter:
# Seele 提供了全局变量 DATA 表示任务执行状态
javascript: |
const date = new Date();
return {
report: {
message: "Hello at " + date,
type: DATA.steps.prepare.status
}
}
steps:
prepare:
action: "seele/add-file@1"
files:
# 将下列内容添加为 `main.c` 文件，也可以通过 url 提供文件内容
- path: "main.c"
plain: |
#include <stdio.h>
int main(void) {
printf("Hello, world!\n");
return 0;
}
compile:
action: "seele/run-judge/compile@1"
# 在 gcc 11-bullseye 镜像中执行编译命令
# Seele 默认会从 https://hub.docker.com 中下载容器镜像
image: "gcc:11-bullseye"
command: "gcc -O2 -Wall main.c -o main"
sources: ["main.c"]
saves: ["main"]
run:
action: "seele/run-judge/run@1"
image: "gcc:11-bullseye"
command: "main"
files: ["main"]Seele 基于 OpenTelemetry 提供了良好的观测性，方便维护人员了解评测系统目前的负载状况，以及进行相关的预警设置。 它主要提供了 Tracing 和 Metrics 两项指标。Tracing 能够为每个输入的评测任务进行追踪，收集它在评测系统各个组件中的执行流程。Metrics 能够提供评测系统的负载情况、处理请求速度等信息。
下图展示了 Metrics 指标通过 Grafana 进行监控的示例。
下图展示了一次评测任务的 Tracing 数据，通过 Tempo 收集并展示。
Seele 的安全沙箱基于 Linux 内核提供的容器技术，包括 Control Group v2、Namespaces 等技术。
它还使用了 Rootless Containers 技术，使得它的运行不需要 root 权限。
相比于许多基于 ptrace 技术的安全沙箱来说，它具有更好的安全性、可扩展性，并且不会对程序的运行效率造成显著影响。相比于许多基于 seccomp 技术的安全沙箱，它则具备更好的灵活性，不需要为每一种评测场景准备系统调用白名单。
安全沙箱的底层基于著名的容器运行时 runc，使得安全沙箱能够伴随后者的更新对 Linux 内核中出现的安全漏洞持续地提供修复， 并且也能够确保容器技术在使用上的正确性。我们为 Seele 安全沙箱的集成测试准备了来自青岛大学评测系统、 Vijos 和 Matrix 课程系统的数十个测例，这些测例的内容涵盖了恶意消耗计算资源、输出大量数据等恶意行为，结果显示安全沙箱均能通过这些测例，保护系统的安全。
Seele 是一个功能较为纯粹的评测系统，它的唯一功能是：接收外部输入的评测任务、执行评测任务并返回评测报告。 它并不具备其它评测系统常常具备的功能，包括用户管理、课程管理、竞赛功能、排行榜、网页管理前端等。
Seele 不具备保存评测任务的功能，当系统关闭或在执行评测任务过程中崩溃时，它并不会重新执行评测任务。因此，用户需要自行维护一套机制保存和追踪提交的评测任务。
更多信息请访问在线文档：https://seele.darkyzhou.net