K-WASM(K-WebAssembly)

K-WASM은 K-PaaS 클라우드 컴퓨팅 환경에 적용 가능한 WebAssembly으로 C언어, C++, RUST, 자바 등 다양한 컴파일 프로그래밍언어들을 컴파일하여 웹 브라우저에 실행 가능한 결과물을 제공하는 오픈소스 소프트웨어를 목표로 합니다.

K-PaaS는 해외 벤더 중심의 클라우드 플랫폼 시장에서 국내 IT 서비스 경쟁력 강화를 목표로, 한국지능정보사회진흥원(NIA)의 지원으로 다양한 국내 업체와 협업을 통해 만든 개방형 클라우드 플랫폼입니다.

• K-PaaS 공식 사이트 : https://k-paas.or.kr/

현재 릴리즈된 K-WASM은 C언어를 기반으로 WebAssembly 가능하도록 기능을 구현하였으며, 지속적인 연구 개발을 통해 C++, RUST 등 다양한 컴파일 프로그래밍언어들을 제공하도록 하겠습니다.

K-WASM 개발 환경

K-WASM을 구현하기 위해 사용된 개발 환경으로 실행 환경 구현에 참고하길 바랍니다.

항목	내용
언어	자바 17(OpenJDK 가능)
공통 주요 프레임워크	Spring Boot Frameworks 3.16
개발도구	IntelliJ
빌드도구	Gradle 8.5
인프라 환경	K-PaaS 인프라 적용(Ubuntu 22.04, CentOS 8, Rocky Linux 8)
Docker 버전	4.26.1 정상동작 확인(테스트 결과)

시스템 기본 구성

구현 앱

K-WASM은 클라우드 네이티브 어플리케이션 기반으로 구현하는 것을 목표로 MSA 아키텍처에 적합하도록 다양한 앱들을 구현하였습니다.

1. app-manager

• MSA 아키텍처 적용에 따른 다양한 앱을 관리하는 UI 앱 서비스
• 적용 프레임워크
  • Spring Boot Admin
• 도커 이미지 생성 파일 및 도커 버전 : Dockerfile / version 4.26.1
• 도커 이미지 파일 다운로드 링크 : https://hub.docker.com/repository/docker/leehyeopgeon/app-manager/general

2. kwasm-config

• 앱에 적용된 환경 설정 분리를 위해 환경설정 파일들이 저장되는 저장소
• kwasm-config 앱에 제공되는 환경설정 저장소

3. config-server

• 다양한 앱에 적용될 환경설정들을 제공하기 위해 Spring Cloud Config Server를 적용한 Config Server
• kwasm-config 디렉토리에 저장된 환경설정들을 K-WASM 앱에 제공
• 적용 프레임워크
  • Spring Cloud Config Server
  • Spring Boot Web
• 도커 이미지 생성 파일 및 도커 버전 : Dockerfile / version 4.26.1
• 도커 이미지 파일 다운로드 링크 : https://hub.docker.com/repository/docker/leehyeopgeon/config-server/general

4. eureka-server

• 서비스 디스커버리 등 서비스 관리를 위해 구현
• 적용 프레임워크 :
  • Spring Cloud Netflix Eureka Server
  • Spring Boot Actuator
• 도커 이미지 생성 파일 및 도커 버전 : Dockerfile / version 4.26.1
• 도커 이미지 파일 다운로드 링크 : https://hub.docker.com/repository/docker/leehyeopgeon/eureka-server/general

5. ui-html

• HTML 기반 K-WASM앱 UI
• 추후 React 등 다양한 프론트앤드 기술들을 활용한 UI 샘플 앱들을 제공할 예정
• 도커 이미지 생성 파일 및 도커 버전 : Dockerfile / version 4.26.1
• 도커 이미지 파일 다운로드 링크 : https://hub.docker.com/repository/docker/leehyeopgeon/ui-html/general

6. api-gateway

• MSA 아키텍처 구현을 위한 API Gateway
• 적용 프레임워크
  • Reactive 기반 Spring Cloud Gateway
  • Spring Boot Actuator
  • Spring Boot Admin Client
  • Spring Cloud Config Client
  • Spring Cloud Netflix Eureka Client

7. wasm-manager

• K-WASM 메타 데이터 생성 및 관리, WASM Compiler 연계
• 적용 프레임워크
  • Spring Boot Web
  • Spring Boot Actuator
  • Spring Boot Admin Client
  • Spring Data JPA
  • Spring Cloud Config Client
  • Spring Cloud Netflix Eureka Client

8. db-scheme

• K-WASM Manager에서 관리하는 메타정보 생성을 위한 SQL

K-WASM 샘플 및 실행결과

샘플 파일(컴파일언어)

• test-data 폴더
• WASM 컴파일 테스트하기 위한 프로그래밍언어 파일

샘플 실행결과

• kwasm-result-sample 폴더
• test-data의 샘플 C언어를 K-WASM으로 컴파일한 결과 샘플

샘플 테스트 실행 앱

. kwasm-sample-web 폴더

• K-WASM 컴파일 결과 파일들이 일반 웹프로젝트에 정상적으로 동작되는지 테스트한 샘플 앱
• kwasm-result-sample 결과를 기반으로 스프링 부트 웹에 테스트 진행

실행방법

1번부터 순서대로 앱을 배포 및 실행하길 권장함

1. DB 배포

• MariaDB or MySQL DB 및 테이블 생성(ORM을 사용하기에 테이블은 자동 생성)
• 테이블 생성 SQL은 db-scheme 디렉토리 참고

2. config-server 실행

• 환경설정 변경은 application.yml 수정

3. eureka-server 실행

4. app-manager 실행

5. wasm-manager 실행

6. api-gateway 실행

7. ui-html 실행

실행화면

1. UI 서비스 실행화면

• [파일가져오기] : C언어 파일의 읽어 내용을 출력함
• [실행하기] : K-WASM 컴파일 실행
• [WASM 다운로드] : K-WASM 컴파일 실행 결과 파일들(.js, .wasm, .html) ZIP으로 압축하여 다운로드

2. K-WASM 컴파일 결과 다운로드

예) HelloWorld.c 컴파일 결과 파일들

제공서비스

1. 웹 서비스

• https://k-wasm.kr/wasm/k-wasm.html

2. API 서비스

• https://api.k-wasm.kr 추후 오픈 예정

K-WASM으로 구현가능한 서비스 예

인공지능 플랫폼인 OpenCV와 C++언어로 WASM 컴파일한 얼굴인식 데모

• https://sample.k-wasm.kr/html/example1/face_detection.html

인공지능 플랫폼인 OpenCV와 C++언어로 WASM 컴파일한 영상필터링 데모

• https://sample.k-wasm.kr/html/example2/cv_scale.html

C언어 함수를 웹에서 실행하는 WASM 데모

• https://sample.k-wasm.kr/html/example3/sample.html

라이센스

누구나 사용가능한 오픈소스를 지향하며, Apache-2.0 license를 따릅니다.