Was ist eine WASI?

Die Integration ist eine große Herausforderung für Unternehmen, die ihre Operations in verschiedenen Umgebungen rationalisieren möchten. Wenn Tools isoliert sind, sind die Mitarbeiter mit Ineffizienz und Frustration konfrontiert, was zu verpassten Chancen führen kann.

Die WebAssembly-Systemschnittstelle (WASI) bietet eine Lösung, indem sie gemeinsame Standards für die Ausführung von WebAssembly-Modulen außerhalb von Webbrowsern bereitstellt und so eine reibungslosere Integration mit anderen Systemen und Software in Ihrem Unternehmen ermöglicht.

Lesen Sie weiter, um mehr über WASI zu erfahren und herauszufinden, wie die Einführung von WASI dazu beitragen kann, Prozesse zu optimieren, die Produktivität der Entwickler zu steigern und Ihr Unternehmen zu neuen Höhen zu führen.

Was ist WASI?

WebAssembly System Interface(WASI) ist eine Initiative, die entwickelt wurde, um die Möglichkeiten von WebAssembly (Wasm) außerhalb des Browsers zu erweitern. Sie bietet eine standardisierte Programmierschnittstelle (API) für Wasm-Module, die es ihnen ermöglicht, sicher und effizient mit Systemressourcen auf verschiedenen Plattformen zu interagieren und dabei ein konsistentes Verhalten beizubehalten.

Wasm vs. WASI

Auch wenn Wasm und WASI auf den ersten Blick ähnlich erscheinen, verfolgen sie doch unterschiedliche Ziele, die zur Optimierung der Abläufe beitragen. Ihre Unterschiede zu verstehen ist ausschlaggebend für die Nutzung ihrer gemeinsamen Stärken. Lassen Sie uns einen genaueren Blick darauf werfen:

Wasm

Wasm ermöglicht die schnelle und effiziente Ausführung von Code auf jeder CPU und ermöglicht die Entwicklung von Anwendungen, die überall gut laufen. Sein Hauptschwerpunkt liegt auf der Ausführung von Binärbefehlen auf unterschiedlicher Hardware. 

Die Haupteigenschaften umfassen:

• Universeller Einsatz: Einmal schreiben und überall ausführen, wo WebAssembly unterstützt wird.

• Geschwindigkeit: Erzielt aufgrund seines kompakten Formats und der direkten Kompilierung eine nahezu native Performance.

• Sicherheit: Isoliert den Code in einem geschützten Bereich, um Schwachstellen zu verringern.

• Modularität: Unterteilt die Arbeit in wiederverwendbare Komponenten.

Im Wesentlichen bietet WebAssembly eine Abstraktion über die große Vielfalt der in der Industrie verwendeten CPUs, sodass der Code zwischen diesen CPUs portabel ist.

Wie verbessert WASI Wasm?

WASI erweitert die Fähigkeiten von WebAssembly, indem es dem Code die Interaktion mit den zugrunde liegenden Systemen ermöglicht. Während sich Wasm auf die schnelle plattformübergreifende Ausführung konzentriert, bietet WASI zusätzliche Funktionen. 

Zu seinen wichtigsten Stärken gehören:

• Systemzugang: Ermöglicht das Lesen und Schreiben von Dateien, Networking und mehr.

• Standardisierung: Konsistente APIs gewährleisten ein einheitliches Verhalten auf allen Plattformen.

• Sicherheit: Minimiert Risiken, indem nur die notwendigen Berechtigungen erteilt werden.

• Flexibilität: Verwendet einen modularen Ansatz, um nur die erforderlichen Systeminteraktionen zu implementieren.

Trotz ihrer Unterschiede sind Wasm und WASI so konstruiert, dass sie zusammenarbeiten. Wasm sorgt für eine effiziente universelle Ausführung, während WASI Funktionen auf Systemebene bereitstellt und die Funktionalität überall dort verbessert, wo Ihr Code kritische Aufgaben ausführt. Ihr kombinierter Einsatz ermöglicht die Erstellung leistungsstarker, plattformübergreifender Anwendungen, die auf Ihre Anforderungen zugeschnitten sind.

Was ist das Ziel von WASI?

WASI wurde entwickelt, um spezifische Herausforderungen zu bewältigen, die sich ergaben, als WebAssembly (Wasm) bei Unternehmen an Popularität gewann. Während Wasm bei der effizienten plattformübergreifenden Ausführung von Code hervorragend abschneidet, verhindern seine Einschränkungen eine breitere Akzeptanz. 

Schauen wir uns die Beschränkungen von Wasm an:

• Eingeschränkter Zugang: Wasm arbeitet in einer sicheren Umgebung, was für die Sicherheit, insbesondere in Browsern, entscheidend ist. Dies bedeutet jedoch, dass Wasm nicht direkt auf Systemressourcen wie Dateien oder Netzwerke zugreifen kann. 

• Begrenzte native Interaktionen: Wasm wurde in erster Linie für das Web entwickelt und hat nur minimale Interaktion mit Systemfunktionen. Ohne direkten Zugriff auf die System-APIs können Wasm-Module keine Aufgaben wie den Zugriff auf das Dateisystem oder die Netzwerkkommunikation außerhalb des Browsers ausführen. 

• Fragmentierte Tools: Das Fehlen einer standardisierten Möglichkeit für Wasm, mit Ressourcen zu interagieren, veranlasste die Entwickler, auf umgebungsspezifische Erweiterungen oder nutzerdefinierte Lösungen zurückzugreifen. Diese unterschiedlichen Ansätze führten zu fragmentierten Tools, die das Verhalten der Wasm-Module je nach Umgebung variieren ließen und die plattformübergreifende Entwicklung erschwerten.

Als Wasm über die Browser hinausging, wurde die Forderung nach einer einheitlichen Systemschnittstelle immer wichtiger. Diese Anforderung führte zur Entwicklung von WASI, das für die folgenden Zwecke notwendig ist:

• Angehen der Fragmentierung: WASI bietet einen einzigen Satz von APIs, die plattformübergreifend genutzt werden können, sodass Wasm-Module überall gleich arbeiten, unabhängig davon, wo sie ausgeführt werden. Dies vereinfacht die Entwicklung und reduziert Kompatibilitätsprobleme, sodass Sie Anwendungen für Server, Edge-Geräte und mehr erstellen können.

• Verbesserung von Sicherheit und Übertragbarkeit: Außerdem wird durch die Definition einer Standardschnittstelle für Systeminteraktionen die Sicherheit erhöht. Es folgt einem fähigkeitsbasierten Sicherheitsmodell, das den Wasm-Modulen nur die notwendigen Berechtigungen erteilt und das Risiko senkt. 

Die APIs von WASI

WASI besteht aus mehreren wichtigen Teilen, die zusammenarbeiten, um eine leistungsstarke Umgebung für die Ausführung Ihrer WebAssembly-Anwendungen zu schaffen. Diese Komponenten verbessern die Funktionalität, Sicherheit und Flexibilität von WebAssembly und machen es für viele Anwendungen über Browser hinweg geeignet. Nachstehend sind die wichtigsten Komponenten aufgeführt:

APIs

Die WASI-Schnittstelle bietet APIs, die es Ihren WebAssembly-Modulen ermöglichen, mit den zugrunde liegenden Systemen zu interagieren. Diese APIs dienen als Schnittstelle, über die die Module verschiedene Aufgaben ausführen, um sicherzustellen, dass sie über die nötigen Tools verfügen, um in ihrer Umgebung effektiv zu arbeiten. Zu den wichtigsten APIs gehören:

• Datei E/A: WASI ermöglicht es Modulen, von Dateien auf dem Hostsystem zu lesen und in diese zu schreiben. Diese Fähigkeit ermöglicht Ihren Modulen die Verwaltung von Datenspeichern, Konfigurationsdateien und vom Nutzer erstellten Inhalten, was für Anwendungen, die auf persistente Daten angewiesen sind, unerlässlich ist.

• Networking: Die Schnittstelle umfasst Netzwerk-APIs, die es den Modulen ermöglichen, Netzwerkverbindungen herzustellen und zu verwalten. Diese Fähigkeit ist für Anwendungen, die über das Internet oder lokale Netze kommunizieren müssen, unerlässlich und unterstützt Aufgaben, die von einfachen HTTP-Anfragen bis hin zu komplexeren Netzwerkoperationen reichen.

• Uhrzeit: Diese Schnittstelle bietet WebAssembly-Modulen die Möglichkeit, mit Systemuhren zu interagieren, um die aktuelle Uhrzeit abzurufen oder Zeitintervalle zu messen. Diese API ist entscheidend für Aufgaben wie das Logging von Ereignissen, die Planung von Aufgaben oder die Messung der Dauer von Vorgängen. 

• Zufälligkeit: Diese Schnittstelle eignet sich hervorragend für Aufgaben, die eine hohe Zufallsqualität erfordern, wie z. B. die Generierung von Kodierungsschlüsseln, die Erstellung eindeutiger Kennungen oder die Implementierung sicherer Protokolle.

• Terminal Eingang/Ausgang: Diese APIs befassen sich mit Standardeingabe-, -ausgabe- und -fehlerströmen und ermöglichen die Interaktion mit der Konsole oder anderen E/A-Strömen.

Was die Zukunft von WASI verspricht

WASI 0.2wird ständig weiterentwickelt, um neue Funktionen und Möglichkeiten wie Sockets, HTTP, Schlüsselwert- und Blob-Speicher, Konfiguration, Messaging, Krypto und ein Komponentenmodell einzuführen. Viele Branchen und Unternehmen setzen WASI ein, um die plattformübergreifende Entwicklung zu vereinfachen und die Sicherheit und Performance von Geschäftsanwendungen zu verbessern.

In Zukunft werden die Grundprinzipien der Kompatibilität und der Kombinierbarkeit den Übergang von WASI zu anderen Versionen bestimmen. Diese Grundsätze stellen sicher, dass Ihre bestehenden WebAssembly-Anwendungen, die einen Systemzugriff erfordern, auch nach der Weiterentwicklung von WASI funktionsfähig bleiben. Wenn Sie heute Anwendungen mit den aktuellen WASI-APIs erstellen, halten Sie sich auch Optionen für die Integration künftiger Funktionen offen.

Fastly und WASI

Fastly war maßgeblich an der Entwicklung und Einführung von Wasm und WASI beteiligt und trägt weiterhin zu den Standards und Open-Source-Implementierungen im World Wide Consortium (W3C) und der Bytecode Alliance bei. 

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