Developing & Debugging WebAssembly Filters Idit Levine & Yuval Kohavi 2 | Copyright © 2020 Idit Levine | Founder & CEO, Solo.io Yuval Kohavi | Chief Architect, Solo.io 3 | Copyright © 2020 Istio a build of Envoy EXTERNAL AUTH RATE LIMITING ROUTER UPSTREAM WASM gRPC TRANSCODER Why WebAssembly? 8 | Copyright © 2020 8 | Copyright © 2020 User Experience 9 | Copyright © 2020 10 | Copyright

第三届中国Rust开发者大会 WebAssembly 简介 WebAssembly(简称 Wasm)是一种新的编译目标,帮助在 web 中运行高性能应用。它是一种低级语言,设计为编 译器目标，以在 web 浏览器中高效运行。 WebAssembly 介绍 WebAssembly 代码可以以接近原生的速度 运行,且具有很小的二进制大小和快速加 载速度。 # 高性能 WebAssembly 最初由 Mozilla、Google、 Edge。 # 标准稳定 # 多语言支持 WebAssembly 设计为安全地嵌入到网页 中。它提供一种沙箱环境,禁止直接访问 浏览器功能或用户数据。而是需要通过 host function 来访问宿主环境。 # 安全性 现在多种语言都有编译器支持 WebAssembly,如 C/C++、Rust、Go、Zig 等。 WebAssembly 简介 Photo / image / chart 所看到的地址。 WebAssembly 机制 memory Wasm 编写的 function 可以通过 “export” 导出给 host 调用。 Host 可以把自己的 function 通过 “import“ 提供给 wasm 调用。 function WebAssembly 简介 Photo / image / chart Wasm 实例 WebAssembly 简介 WASI

called WebAssembly. It offers compact representation, efficient validation and compilation, and safe low to no-overhead execution. Rather than committing to a specific programming model, WebAssembly is use cases beyond just the Web. WebAssembly has been designed with a formal semantics from the start. We describe the motivation, design and formal semantics of WebAssembly and provide some preliminary Speed with WebAssembly — 2017 (read)Engineers from the four major browser vendors have risen to the challenge and collaboratively designed a portable low-level bytecode called WebAssembly. It offers

WEBPACK + WEBASSEMBLY W E B P A C K A N D T H E C H A L L E N G E O F W E B A S S E M B L Y INTRODUCTION WEBASSEMBLY AND ESM WEBASSEMBLY? • LOW-LEVEL BINARY FORMAT FOR CODE • TYPED (I8 – I64, F32 FROM NATIVE LANGUAGES (C/C++, RUST, …) • ASSEMBLY-LIKE TEXTUAL REPRESENTATION (WAT) • WASM = WEBASSEMBLY STRUCTURE OF A WASM-FILE • MULTIPLE SECTIONS: • IMPORT • GLOBALS • FUNCTION-TYPES • CODE $getNumber_type) (result i32) (i32.const 40) ) ) WEBASSEMBLY API • 1. FETCH THE BINARY • 2. COMPILE A WebAssembly.Module • 3. INSTANCIATE A WebAssembly.Instance • AN importsObject CAN BE PASSED • 4

Mesh 落地之后: 为 sidecar 注入灵魂 2 • Multi Runtime: 从 sidecar 到机甲 • Runtime API: 解决跨云部署和厂商绑定难题 • WebAssembly in sidecar: 让业务逻辑跑在sidecar里 • Service Mesh 回顾 • 展望2022：待解决的问题 • 总结 3 Service Mesh 回顾 Service 具体部署几个全看取舍 45 WebAssembly in sidecar: 让业务逻辑跑在sidecar里 WebAssembly（WASM）简介 46 • 语言无关 • 平台无关 • 可移植 • 内存安全的沙箱隔离环境 浏览器 compile program WASM Runtime Lucet 业务逻辑？ Serverless？ WebAssembly 落地原理 47 MOSN WASM MOSN集成了WASM运行时 WebAssembly 应用场景 48 Refer https://github.com/mosn/layotto/issues/166 sidecar App App2 SDK App2 App App2 .wasm App2 App2 binary Reloadable SDK WebAssembly 应用场景 49 Sandbox

1.15. 指标、日志和追踪 1.16. 性能和可扩展性 1.17. 为生产环境配置 SERVICE MESH 1.18. 连接服务网格 1.19. 扩展 1.20. 使用 3SCALE WEBASSEMBLY 模块 1.21. 使用 3SCALE ISTIO 适配器 1.22. 服务网格故障排除 1.23. ENVOY 代理故障排除 1.24. SERVICE MESH CONTROL PLANE 32、OpenShift Container Platform 4.8.12 和 OpenShift Container Platform 4.9。 1.2.2.12.4. Service Mesh WebAssembly(WASM)扩展 ServiceMeshExtensions 自定义资源定义(CRD)现已正式发布，它首次作为技术预览功能在版本 2.0 中 推出。您可以使用 CRD 构建自己的插件，但红帽并不支持您创建的插件。 Mesh 2.1 中已完全删除 Mixer。如果启用了 Mixer，则会阻止从 Service Mesh 2.0.x 升级到 2.1。 混合器插件需要移植到 WebAssembly 扩展。 1.2.2.12.5. 3scale WebAssembly Adapter(WASM) Mixer 现已正式删除，OpenShift Service Mesh 2.1 不支持 3scale 混合器适配器。在升级到

extensions (beta, for Cilium)Envoy最新的扩展方式：Web Assembly Part 2：ServiceMesh灵魂拷问二：性能有了，架构怎么办？ - Support WebAssembly (WASM) in Envoy - https://github.com/envoyproxy/envoy/issues/4272 - 计划在1.12版本提供（1.11版本发布于7月12日） Mozilla官方定义： WebAssembly是一种新的编码方式，可以在现代的网络浏览器中运行 － 它是一种低级的类汇编语言，具有 紧凑的二进制格式，可以接近原生的性能运行，并为诸如C / C ++等语言提供一个编译目标，以便它们可以 在Web上运行。它也被设计为可以与JavaScript共存，允许两者一起工作。 WebAssembly不是一门编程语言，而是一份字节码标准。 WebAssembly字节码是一种抹平了不同CPU架构的机器码， WebAssembly字节码是一种抹平了不同CPU架构的机器码， WebAssembly字节码不能直接在任何一种CPU架构上运行， 但由于非常接近机器码，可以非常快的被翻译为对应架构 的机器码，因此WebAssembly运行速度和机器码接近。（类 比Java bytecode） (摘录自http://blog.enixjin.net/webassembly-introduction/)使用Web Assembly扩展Envoy的好处

+ 1) MOVE 2 1 0 ; R(2) = R(1) RETURN 2 2 0 ; return R(2) RETURN 0 1 0 ; return 4 堆栈虚拟机 例：WebAssembly Virtual Machine 取最⼤值 fn max(a : Int, b : Int) -> Int 1. local.get $a local.set $m get $m ;; m 5 WebAssembly WebAssembly是什么？ ⼀个虚拟指令集 可以在浏览器以及其他运⾏时（Wasmtime WAMR WasmEdge等）中运⾏ MoonBit的第⼀个后端 WebAssembly指令集的⼦集为例 6 简单指令集 数据 只考虑32位有符号整数 ⾮零代表 true 在线尝试 https://webassembly.github.io/wabt/demo/wat2wasm/ 1. const wasmInstance = new WebAssembly.Instance(wasmModule, {"spectest":{"print_int": console.log}}); 17 构造编译器 指令 WebAssembly指令 Const(0) i32

needed, all in browser environment How? Standing on the Shoulders of Giants: • WebAssembly/WASM (https://webassembly.org/) • Emscripten (https://emscripten.org/): Compile your existing projects written (https://pyodide.org/en/stable/): A Python distribution for the browser and Node.js based on WebAssembly. How it works? How it works for more Interpreted Languages? Great minds think alike • https://github in the Integrated Terminal Debugpy with WebAssembly (proposal) https://github.com/microsoft/debugpy/wiki/Debugpy-with-Webassembly-(proposal) WebAssembly is the future! Thanks! 感谢观看

性能（C/C++/Rust） • 开发效率 (Rust/Golang/Java) • 编译的产物要⾜够⼩（C/C++/Rust） • 内存安全（Rust/Golang/Java） • 对WebAssembly⽣态⽀持友好 Why Rust? • 云端架构，我们⽆法根据设备地理位置实现就近通讯 • 只能做到在数据中⼼内相关的分布式扩展，⽆法直接进⾏ 全球节点的扩展 • 复杂的容灾⽅案 2）对接标准协议+公共函数 场景：多⼚商协议快速兼容 geo-distributed + 函数式开发 = 边缘计算 整体架构 • Webassembly，简称wasm • ⽤⼀句话描述，那就是Webassembly是执⾏程序的标准化字节码格式 • Webassembly最初被发明，是⽤于Web浏览器。 • 由W3C⼯作组开发的Web浏览器标准，于2017年11⽉， Chrome,Firefox Safari四⼤浏览器都开始实验性的⽀持 • 它在浏览器以外也有很⼴泛的运⽤，特别是在边缘计算领域。 • ⽀持多语⾔开发，⽐如Go，Python, rust，Javascript等 什么是Webassembly? 1. 所需求运⾏资源⼩(~64Kb for code and ~10Kb RAM) 2. 异构设备兼容性强(x86, ARM, RISC-V, MIPS, Raspberry Pi, Orange