RPC浅谈

ぐ巨炮叔叔 提交于 2020-02-01 17:15:43

RPC(Remote Procedure Call)

远程过程调用协议,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。
个人觉得单纯的讲RPC 是没有意义的。 RPC应该被分为广义上的RPC ,RPC框架,RPC协议(后2个暂且称之为狭义的RPC)

广义上的RPC

所谓广义RPC 根据定义 通过网络调用远程计算机上的服务即可称之为RPC 。所以任何符合该说明的都应该属于RPC。包括常见的web服务个人觉得其实也可以理解为RPC.

RPC(架构)框架

RPC框架原理

PRC架构组件

一个完整的RPC架构里面包含了四个核心的组件,分别是Client,Client Stub,Server以及Server Stub,这个Stub可以理解为存根。

1.客户端(Client),服务的调用方。
2.客户端存根(Client Stub),存放服务端的地址消息,再将客户端的请求参数打包成网络消息,然后通过网络远程发送给服务方。
3.服务端(Server),真正的服务提供者。
4.服务端存根(Server Stub),接收客户端发送过来的消息,将消息解包,并调用本地的方法。

PRC架构调用过程

(图片来源:
(1) 客户端(client)以本地调用方式(即以接口的方式)调用服务;
(2) 客户端存根(client stub)接收到调用后,负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体(将消息体对象序列化为二进制);
(3) 客户端通过sockets将消息发送到服务端;
(4) 服务端存根( server stub)收到消息后进行解码(将消息对象反序列化);
(5) 服务端存根( server stub)根据解码结果调用本地的服务;
(6) 本地服务执行并将结果返回给服务端存根( server stub);
(7) 服务端存根( server stub)将返回结果打包成消息(将结果消息对象序列化);
(8) 服务端(server)通过sockets将消息发送到客户端;
(9) 客户端存根(client stub)接收到结果消息,并进行解码(将结果消息发序列化);
(10) 客户端(client)得到最终结果。

RPC的目标是要把2、3、4、7、8、9这些步骤都封装起来

常见的RPC框架及分类

1.从通信协议的层面,大致可以分为:
基于HTTP协议的(例如基于文本的SOAP(XML)、Rest(JSON),基于二进制Hessian(Binary))
基于TCP协议的(通常会借助Mina、Netty等高性能网络框架)

2.从不同的开发语言和平台层面,分为:
单种语言或平台特定支持的通信技术(例如Java平台的RMI、.NET平台Remoting)
支持跨平台通信的技术(例如HTTP Rest、Thrift等)
3.从调用过程来看,分为:
同步通信调用(同步RPC)
异步通信调用(MQ、异步RPC)

常用的RPC 框架(技术)(以下排名不分先后)
1.Netty
Netty框架不局限于RPC,更多的是作为一种网络协议的实现框架,比如HTTP,由于RPC需要高效的网络通信,就可能选择以Netty作为基础。
2.brpc
brpc是一个基于protobuf接口的RPC框架,在百度内部称为“baidu-rpc”,它囊括了百度内部所有RPC协议,并支持多种第三方协议。
3.Dubbo
Dubbo是Alibaba开发的一个RPC框架,远程接口基于Java Interface, 依托于Spring框架
4.gRPC
Google开发的高性能、通用的开源RPC框架,主要面向移动应用开发并基于HTTP2协议标准而设计,基于ProtoBuf(Protocol Buffers)序列化协议开发,且支持众多开发语言。
5.Thrift
Thrift是Apache的一个项目(http://thrift.apache.org),前身是Facebook开发的一个RPC框架,采用thrift作为IDL (Interface description language)。
6.jsonrpc
JSON-RPC是一个无状态且轻量级的远程过程调用(RPC)协议。
7.RMI
此处讲的是Java中的RMI,而不是通用意义上的RMI
RMI使用的是JRMP(Java Remote Messageing Protocol), JRMP是专门为java定制的通信协议,所以踏实纯java的分布式解决方案
8.Hessian
Hessian是一个轻量级的remoting onhttp工具,使用简单的方法提供了RMI的功能。 相比WebService,Hessian更简单、快捷。采用的是二进制RPC协议,因为采用的是二进制协议,所以它很适合于发送二进制数据。
9.motan
新浪微博开源的一个Java 框架。它诞生的比较晚,起于2013年,2016年5月开源。Motan 在微博平台中已经广泛应用,每天为数百个服务完成近千亿次的调用
10.SpringCloud

常见的RPC 框架的比较

(个人使用不多经验不足,仅仅使用过1-2个,请各位自行百度,若有好的文章 也烦请留言告知,后续进行补充)

RPC协议

(百度百科)
RPC协议
英文原义:Remote Procedure Call Protocol
中文释义:(RFC-1831)远程调用协议 ,最初由RFC-1050定义。
注解:一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。
RPC协议假定某些传输协议的存在,如TCP或UDP,为通信程序之间携带信息数据。在OSI网络通信模型中,RPC跨越了传输层和应用层。RPC使得开发包括网络分布式多程序在内的应用程序更加容易。

远程过程调用(RPC)信息协议由两个不同结构组成:调用信息和答复信息。

RPC 调用信息主体形式如下:
struct call_body {
unsigned int rpcvers;
unsigned int prog;
unsigned int vers;
unsigned int proc;
opaque_auth cred;
opaque_auth verf;
1 parameter
2 parameter . . .
};

RPC答复信息形式如下: 
enum reply_stat stat {
MSG_ACCEPTED = 0, 
MSG_DENIED  = 1 
};

MVC架构、RPC架构、SOA架构、微服务架构区别

(转自
https://blog.csdn.net/lmaosheng/article/details/88337678
http://www.pianshen.com/article/8405242110/)
在这里插入图片描述

单体架构

MVC(Model View Controller)

M是指业务模型,V是指用户界面,C则是控制器,使用MVC的目的是将M和V的实现代码分离,从而使同一个程序可以使用不同的表现形式。C存在的目的则是确保M和V的同步,一旦M改变,V应该同步更新。
当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。
当业务规模很小时,将所有功能都部署在同一个进程中,通过双机或者前置负载均衡器实现负载分流。
此时,加速前端页面开发,分离前后台逻辑的mvc框架是关键。
代表技术:Struts2、springMVC、Spring、Mybatis 等等

多服务架构

RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用

RPC(Remote Procedure Call)远程过程调用,他是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。

此时,用于提高业务复用及拆分的 RPC 框架是关键。

SOA(Service Oriented Architecture)面向服务架构

ESB(Enterparise Service Bus)企业服务总线,服务中介。主要是提供了一个服务于服务之间的交互。简单来说 ESB 就是一根管道,用来连接各个服务节点。为了集成不同系统,不同协议的服务,ESB 做了消息的转化解释和路由工作,让不同的服务互联互通。

ESB包含的功能如:负载均衡,流量控制,加密处理,服务的监控,异常处理,监控告急。

当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。

服务生命周期管控和运行态的治理成为瓶颈。

此时,用于提高机器利用率的,提升服务质量的 (资源调度和治理中心)SOA 服务治理是关键。

SOA架构特点:

1.系统集成:站在系统的角度,解决企业系统间的通信问 题,把原先散乱、无规划的系统间的网状结构,梳理成 规整、可治理的系统间星形结构,这一步往往需要引入 一些产品,比如 ESB、以及技术规范、服务管理规范; 这一步解决的核心问题是【有序】

2.系统的服务化:站在功能的角度,把业务逻辑抽象成 可复用、可组装的服务,通过服务的编排实现业务的 快速再生,目的:把原先固有的业务功能转变为通用 的业务服务,实现业务逻辑的快速复用;这一步解决 的核心问题是【复用】

3.业务的服务化:站在企业的角度,把企业职能抽象成 可复用、可组装的服务;把原先职能化的企业架构转变为服务化的企业架构,进一步提升企业的对外服务能力;“前面两步都是从技术层面来解决系统调用、系统功能复用的问题”。第三步,则是以业务驱动把一个业务单元封装成一项服务。这一步解决的核心问题是【高效】

微服务架构(轻量级的服务治理方案)

微服务是在 SOA 上做的升华,微服务架构强调的一个重点是“业务需要彻底的组件化和服务化”,原有的单个业务系统会拆分为多个可以独立开发、设计、运行的小应用。这些小应用之间通过服务完成交互和集成。

微服务其实就是一个轻量级的服务治理方案。

微服务架构是一种架构模式,他提倡将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间互相协调,互相配合,为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务间采用轻量级的通信机制互相沟通(通常是基于HTTP协议的Restful API)。每个服务都围绕着具体业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境。另外,应当尽量避免统一的、集中式的服务管理机制,对具体的一个服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言、工具对其进行构建。

随着敏捷开发、持续交付、DevOps 理论的发展和实践,以及基于 Docker 等轻量级容器部署应用和服务的成熟,微服务架构开始流行,逐渐成为应用架构的未来演进方向。通过服务的原子化拆分,以及微服务的独立打包、部署和升级,小团队敏捷交付,应用的交付周期将缩短,运营成本也将大幅下降。

微服务架构特点:
1.通过服务实现组件化
开发者不再需要协调其它服务部署对本服务的影响。
2.按业务能力来划分服务和开发团队
开发者可以自由选择开发技术,提供 API 服务
3.去中心化
每个微服务有自己私有的数据库持久化业务数据
每个微服务只能访问自己的数据库,而不能访问其它服务的数据库
某些业务场景下,需要在一个事务中更新多个数据库。这种情况也不能直接访问其它微服务的数据库,而是通过对于微服务进行操作。
数据的去中心化,进一步降低了微服务之间的耦合度,不同服务可以采用不同的数据库技术(SQL、NoSQL等)。在复杂的业务场景下,如果包含多个微服务,通常在客户端或者中间层(网关)处理。
4.基础设施自动化(devops、自动化部署)
把应用拆分成为一个一个的单个服务,应用Docker技术,不依赖任何服务器和数据模型,是一个全栈应用,可以通过自动化方式独立部署,每个服务运行在自己的进程中,通过轻量的通讯机制联系,经常是基于HTTP资源API,这些服务基于业务能力构建,能实现集中化管理。

相比于SOA,微服务更加轻量,代表技术:dubbo SpringCloud
注册中心是企业服务总线的一个轻量级的替代方案,代表的注册中心有zookeeper,eureka

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