Hyperlight WASM: Cepat, Aman, dan Tanpa OS

• Hyperlight Wasm adalah versi perluasan terbaru dari teknologi mesin virtual (VM) ultra-ringan Hyperlight yang disumbangkan Microsoft ke CNCF, dan menjalankan workload WebAssembly (berbasis Component Model) dengan cepat dan aman
• Berbeda dari VM tradisional, tanpa OS atau perangkat virtual, ia hanya mengekspos slice memori dan CPU, sehingga memberikan waktu boot cepat 1~2ms
• Komponen wasm yang ditulis dalam berbagai bahasa (C, Rust, Go, Python, JS, dll.) dapat dijalankan di bawah perlindungan hypervisor

Fitur utama Hyperlight Wasm

• Performa lebih cepat dibanding VM tradisional

  • VM tradisional: inisialisasi perangkat → memuat kernel → boot OS → menjalankan aplikasi (sekitar 125ms)
  • Hyperlight Wasm: dapat dijalankan hanya dengan membuat slice memori + memuat Wasm (1~2ms, target masa depan <1ms)
  • Kecepatan eksekusi tinggi ini menguntungkan untuk eksekusi serverless on-demand atau konfigurasi warm pool minimal

• Menjalankan berbagai bahasa tanpa sistem operasi

  • Berdasarkan standar WASI dan WebAssembly Component Model, komponen yang ditulis di sebagian besar bahasa dapat dijalankan
  • Dengan runtime wasmtime bawaan, bahasa interpreter seperti Python, JavaScript, dan C# juga dapat dijalankan dalam bentuk yang menyertakan runtime
  • Dari sudut pandang pengembang, cukup kompilasi ke target wasm32-wasip2 agar bisa dijalankan di Hyperlight

• Keamanan yang ditingkatkan (sandbox ganda)

  • Struktur perlindungan ganda dari sandbox Wasm + sandbox VM berbasis hypervisor
  • Bahkan jika penyerang keluar dari wasm, mereka masih harus melewati sandbox VM tambahan

Contoh pengembangan: Menjalankan server UDP Echo berbasis Rust

• Mengunduh dan mengompilasi biner wasm dengan CLI wkg
• Mengubah file definisi antarmuka WASI (.wit) menjadi biner untuk menghasilkan binding
• Melalui hyperlight_component_macro dan host_bindgen!, binding antarmuka import/export Wasm dibuat secara otomatis
• Mendefinisikan logika server echo melalui implementasi antarmuka UdpSocket
• Membuat sandbox hyperlight-wasm untuk memuat dan menjalankan komponen wasm

• Kompilasi Ahead-of-Time

  • Menggunakan alat hyperlight-wasm-aot untuk melakukan kompilasi AOT pada wasm guna mengurangi waktu eksekusi
  • Server dapat dijalankan dengan cargo run, dan UDP dapat diuji dengan perintah nc -u

Ekstensibilitas dan rencana ke depan

• Hyperlight Wasm akan mendukung arsitektur Arm64 selain x86
• Saat ini antarmuka WASI harus diimplementasikan secara langsung, tetapi ke depannya binding bawaan akan disediakan
• Ada rencana untuk memungkinkan sandboxing cepat bagi layanan sederhana seperti server HTTP

Panduan berpartisipasi di komunitas open source

• Hyperlight adalah proyek open source Microsoft yang dirilis dengan lisensi Apache 2.0 dan terdaftar di CNCF Sandbox
• Hyperlight Wasm bertujuan menyediakan lingkungan eksekusi yang cepat dan aman untuk komputasi cloud-native
• Kode dapat dilihat dan kontribusi dapat dilakukan melalui repositori GitHub

👉 Repositori GitHub: hyperlight-wasm

[galadbran]

Hyperlight WASM: cepat, aman, dan tanpa OS - Manajer Mesin Virtual Ringan (VMM) | GeekNews

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Beberapa bulan lalu saya mulai serius menggunakan WebAssembly untuk membuat library autentikasi backend yang berjalan di berbagai bahasa

  • Dibangun di atas Extism untuk mengurangi kompleksitas antarmuka
  • Pengalamannya terasa seperti sihir
  • WASM berada di posisi yang menarik
  • Nilainya sudah terbukti dengan spesifikasi inti yang minimal
  • Sekarang ada dorongan besar untuk mengimplementasikan permukaan API yang lebih luas untuk WASI dan Component Model
  • Banyak orang di komunitas khawatir dengan arah ini
  • Secara pribadi saya berharap WASM tidak menjadi terlalu kompleks hingga mengikuti jejak browser web, yang implementasi dan eksperimennya hanya bisa dilakukan oleh perusahaan teknologi besar

• Beberapa bulan lalu Hyperlight diumumkan sebagai VMM ringan

  • Dapat membuat VM baru dalam sekitar 1 milidetik
  • Hari ini saya senang mengumumkan tamu Hyperlight Wasm berbasis runtime Wasmtime
  • Ini memungkinkan menjalankan biner Wasm Component di atas antarmuka WASI tanpa OS tamu di dalam VM
  • Postingan ini menjelaskan cara kerjanya dan menerangkannya lewat contoh

• Sangat antusias

  • Saya berharap WASM/WASI berkembang menjadi impian JVM era 90-an
  • Ini bisa menjadi target pengembangan yang aman memori dan mudah di-port serta diuji di berbagai platform
  • Saya berharap WASM bisa digunakan untuk jauh lebih banyak hal daripada sekadar browser

• Terlihat menarik

  • Apakah ini semacam kasus penggunaan ketika ingin mengimplementasikan sendiri sesuatu seperti Cloudflare Workers atau Lambda dengan WASM?

• Keren

  • Saya sedang mencoba memahami nilai tambahnya di sini
  • Apa bedanya dengan menjalankannya lewat wasmtime?

• Semua proyek keren dan menarik ini membuat saya merasa bahwa WASM berhasil di mana-mana kecuali di browser

  • Mungkin kata Web perlu dihapus dari Web Assembly dan diberi nama lain

• Adakah ide bagaimana ini bisa dimasukkan ke pengaturan Promox?

  • Pemahaman saya, ini dirancang untuk berjalan di bare metal
  • Agak canggung karena saya tidak punya x86 bare metal cadangan
  • Sepertinya saya hanya perlu menaruhnya di VM dan menerima virtualisasi bertingkat

• Bagaimana instance dijalankan dan dikelola?

  • Melalui API seperti apa?
  • Apakah bisa diberi kemampuan untuk menjalankan pohon Wasm Components yang terhubung ke biner Wasm Component, mendelegasikan kapabilitas, dan mengelola siklus hidupnya?

• Pada dasarnya ada VM (wasm) untuk menyandbox program di dalam VM perangkat keras, yang merupakan abstraksi untuk mengisolasi program dari proses ruang pengguna (proses Linux)

  • Apakah pernah terpikir menggunakan proses Unix untuk mengisolasi program?

• Apakah ini unikernel/library OS?