RPC

RPC远程过程调用详解
来自百度百科 [url]http://baike.baidu.com/view/32726.htm[/url]

RPC(Remote Procedure Call Protocol)——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。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。

基本简介

[img]http://dl.iteye.com/upload/picture/pic/102666/fa90abcb-373d-3d81-b632-f10fcbb97cff.jpg[/img]
  
RPC采用客户机/服务器模式。请求程序就是一个客户机,而服务提供程序就是一个服务器。首先,客户机调用进程发送一个有进程参数的调用信息到服务进程,然后等待应答信息。在服务器端,进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止。当一个调用信息到达,服务器获得进程参数,计算结果,发送答复信息,然后等待下一个调用信息,最后,客户端调用进程接收答复信息,获得进程结果,然后调用执行继续进行。   目前,有多种 RPC 模式和执行。最初由 Sun 公司提出。IETF ONC 宪章重新修订了 Sun 版本,使得 ONC RPC 协议成为 IETF 标准协议。现在使用最普遍的模式和执行是开放式软件基础的分布式计算环境(DCE)。

协议结构
  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。信息流程如下所示:   
RPC:远程过程调用流程   
RPC 调用信息:每条远程过程调用信息包括以下无符号整数字段,以独立识别远程过程:   程序号(Program number)   
程序版本号(Program version number)   
过程号(Procedure number)  
 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:RPC 协议的答复信息的改变取决于网络服务器对调用信息是接收还是拒 绝。答复信息请求包括区别以下情形的各种信息:  
 RPC 成功执行调用信息。
  RPC 的远程实现不是协议第二版,返回 RPC 支持的最低和最高版本号。
  在远程系统中,远程程序不可用。
  远程程序不支持被请求的版本号。返回远程程序所支持的最低和最高版本号。
  请求的过程号不存在。通常是呼叫方协议或程序差错。
  RPC答复信息形式如下:
  
enum reply_stat stat   {
MSG_ACCEPTED = 0,   MSG_DENIED = 1
};


工作原理
  运行时,一次客户机对服务器的RPC调用,其内部操作大致有如下十步:
  1.调用客户端句柄;执行传送参数
  2.调用本地系统内核发送网络消息
  3.消息传送到远程主机
  4.服务器句柄得到消息并取得参数
  5.执行远程过程
  6.执行的过程将结果返回服务器句柄
  7.服务器句柄返回结果,调用远程系统内核
  8.消息传回本地主机
  9.客户句柄由内核接收消息
  10.客户接收句柄返回的数据


RPC OVER HTTP
  Microsoft RPC-over-HTTP 部署(RPC over HTTP)允许RPC 客户端安全和有效地通过Internet 连接到RPC 服务器程序并执行远程过程调用。这是在一个名称为RPC-over-HTTP 代理,或简称为RPC 代理的中间件的帮助下完成的。

  RPC 代理运行在IIS 计算机上。它接受来自Internet 的RPC 请求,在这些请求上执行认证,检验和访问检查,如果请求通过所有的测试,RPC 代理将请求转发给执行真正处理的RPC 服务器。通过RPC over HTTP,RPC 客户端不和服务器直接通信,它们使用RPC 代理作为中间件。
### 三级标题:RPC 基本概念 远程过程调用(Remote Procedure Call,简称 RPC)是一种在分布式系统中广泛使用的通信机制,允许一个程序像调用本地函数一样调用另一个网络节点上的程序[^5]。RPC 的核心思想是隐藏底层的网络通信细节,使得开发者可以专注于业务逻辑的设计与实现。 在 RPC 模型中,通常包含客户端(Client)、服务端(Server)、以及中间的网络通信组件。客户端通过调用本地代理(Stub)来发起请求,该请求被序列化并通过网络传输到服务端。服务端接收到请求后进行反序列化,并执行对应的服务逻辑,最终将结果返回给客户端[^2]。 ### 三级标题:RPC 使用场景 RPC 主要应用于以下几种典型场景: 1. **微服务架构**:在现代的微服务系统中,各个服务之间需要频繁地进行通信。RPC 提供了一种高效、透明的跨服务调用方式,能够显著提升系统的整体性能和可维护性。 2. **高性能计算**:当系统需要处理大量的并发请求时,使用高效的 RPC 协议(如 gRPC 或 Dubbo)可以有效降低网络延迟并提高吞吐量。 3. **异构系统集成**:许多 RPC 框架支持多种编程语言和平台,这使得不同技术栈构建的服务可以在统一的接口下协同工作。 4. **分布式事务管理**:在复杂的分布式系统中,多个服务可能需要共同完成一个事务。RPC 可以作为这些服务之间的协调工具,确保数据的一致性和完整性。 ### 三级标题:RPC 框架实现 #### 1. 核心组件 一个完整的 RPC 框架通常包括以下几个关键组件: - **协议层**:定义了消息的格式和交互规则。常见的协议有 HTTP/REST、gRPC 和 Dubbo 协议等。 - **序列化机制**:负责将数据结构转换为字节流以便在网络上传输,常用的序列化方式包括 JSON、Protocol Buffers、Thrift 和 Hessian 等。 - **网络通信**:基于 TCP/IP 或 HTTP/2 实现可靠的数据传输。 - **服务注册与发现**:用于动态管理和查找可用的服务实例。 - **负载均衡与容错机制**:确保请求能够在多个服务实例之间合理分配,并在出现故障时提供自动恢复能力。 #### 2. 实现示例 以下是一个简化版的 RPC 调用流程的 Python 示例代码: ```python import socket import json # 定义服务端 class RpcServer: def __init__(self, host='localhost', port=8080): self.host = host self.port = port self.services = {} def register_service(self, name, func): self.services[name] = func def start(self): with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s: s.bind((self.host, self.port)) s.listen() print("Server is listening...") while True: conn, addr = s.accept() with conn: data = conn.recv(1024) if not data: break request = json.loads(data.decode()) service_name = request['service'] args = request['args'] result = self.services[service_name](*args) conn.sendall(json.dumps(result).encode()) # 定义客户端 class RpcClient: def __init__(self, host='localhost', port=8080): self.host = host self.port = port def call(self, service_name, *args): with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as s: s.connect((self.host, self.port)) request = json.dumps({'service': service_name, 'args': args}) s.sendall(request.encode()) data = s.recv(1024) return json.loads(data.decode()) # 示例服务 def add(a, b): return a + b # 启动服务器并注册服务 server = RpcServer() server.register_service('add', add) # server.start() # 注释掉以避免阻塞主线程 # 客户端调用 client = RpcClient() result = client.call('add', 2, 3) print(f"Result: {result}") ``` #### 3. 高级特性与优化 为了提升 RPC 框架的性能和可靠性,通常会引入以下高级功能: - **异步调用**:支持非阻塞式的调用方式,提升系统的响应速度和资源利用率。 - **缓存机制**:对于重复的请求,可以通过缓存减少对后端服务的压力。 - **安全机制**:采用 SSL/TLS 加密通信,防止数据被窃取或篡改。 - **监控与日志**:记录详细的调用日志,便于故障排查和性能分析。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值