转：NFS-Ganesha RPC

1. RPC remote procedure call，"远程过程调用"，NFS正是其中一种，此外NIS、hadoop也是使用rpc框架实现的。
   

2. 所谓的remote procedure call，就是在本地调用远程主机上的procedure。以本地执行"cat -n ~/abc.txt"命令为例，在本地执行cat命令时，会发起某些系统调用(如open()、read()、close()等)，并将cat的选项和参数传递给这些函数，于是最终实现了文件的查看功能。在RPC层面上理解，上面发起的系统调用就是procedure，每个procedure对应一个或多个功能。而rpc的全名remote procedure call所表示的就是实现远程procedure调用，让远程主机去调用对应的procedure。

   上面的cat命令只是本地执行的命令，如何实现远程cat，甚至其他远程命令？通常有两种可能实现的方式：

   (1).使用ssh类的工具，将要执行的命令传递到远程主机上并执行。但ssh无法直接调用远程主机上cat所发起的那些系统调用(如open()、read()、close()等)。

   (2).使用网络socket的方式，告诉远程服务进程要调用的函数。但这样的主机间进程通信方式一般都是daemon类服务，daemon类的客户端(即服务的消费方)每调用一个服务的功能，都需要编写一堆实现网络通信相关的代码。不仅容易出错，还比较复杂。

   而rpc是最好的解决方式。rpc是一种框架，在此框架中已经集成了网络通信代码和封包、解包方式(编码、解码)。以下是rpc整个过程，以cat NFS文件系统中的a.sh文件为例。

      
   

3. nfs客户端执行cat a.sh，由于a.sh是NFS文件系统内的文件，所以cat会发起一些procedure调用(如open/read/close)，这些procedure和对应的参数会发送给rpc client(可能是单个procedure，也可能是多个procedure组合在一起一次性发送给rpc client，在NFSv4上是后者)，rpc client会将这些数据进行编码封装(封装和解封装功能由stub代码实现)，然后将封装后的数据通过网络发送给rpc server，rpc server会对封装的数据进行解封，于是就得到了要调用的procedures和对应的参数，然后将它们交给NFS服务进程，最终进行procedure的调用。NFS服务发起procedure调用后，会得到数据(可能是数据本身，可能是状态消息等)，于是交给rpc server，rpc server会将这些数据封装并通过网络发送给rpc client，rpc client解封于是得到最终的返回结果。

   从上面的过程可以知道，rpc的作用是数据封装，rpc client封装待调用的procedure及其参数，rpc server封装返回的数据。

   所以注意，rpc的远程procedure调用的概念不是在本地向远程主机发起procedure的调用，而是将要执行的procedure包装后通过rpc发送出去，让远程主机上的对应程序自己去执行procedure并返回数据。也就是说rpc的作用是封装和发送，而不是发起调用。

   举个更简单的例子，使用google搜索时，实现搜索功能的procedure和要搜索的内容就是rpc client封装的对象，也是rpc server要解封的对象，搜索的结果则是rpc server封装的对象，也是rpc client要解封的对象。解封后的最终结果即为google搜索的结果。

   在CentOS 6/7上，rpc server由rpcbind程序实现，该程序由rpcbind包提供。

   [root@xuexi ~]# yum -y install rpcbind
   
   [root@xuexi ~]# rpm -ql rpcbind | grep bin/
   /usr/sbin/rpcbind
   /usr/sbin/rpcinfo

   其中rpcbind是rpc主程序，在rpc服务端该程序必须处于已运行状态，其默认监听在111端口。rpcinfo是rpc相关信息查询工具。

   对于rpc而言，其所直接管理的是programs，programs由一个或多个procedure组成。这些program称为RPC program或RPC service。

   如下图，其中NFS、NIS、hadoop等称为网络服务，它们由多个进程或程序(program)组成。例如NFS包括rpc.nfsd、rpc.mountd、rpc.statd和rpc.idmapd等programs，其中每个program都包含了一个或多个procedure，例如rpc.nfsd这个程序包含了如OPEN、CLOSE、READ、COMPOUND、GETATTR等procedure，rpc.mountd也主要有MNT和UMNT两个procedure。

   

   对于RPC而言，它是不知道NFS/NIS/hadoop这一层的，它直接管理programs。每个program启动时都需要找111端口的rpc服务登记注册，然后RPC服务会为该program映射一个program number以及分配一个端口号。其中每个program都有一个唯一与之对应的program number，它们的映射关系定义在/etc/rpc文件中。以后rpc server将使用program number来判断要调用的是哪个program中的procedure并将解包后的数据传递给该program。

   例如只启动rpcbind时。

   [root@xuexi ~]# systemctl start rpcbind.service
   
   [root@xuexi ~]# rpcinfo -p localhost
      program vers proto   port  service
       100000    4   tcp    111  portmapper
       100000    3   tcp    111  portmapper
       100000    2   tcp    111  portmapper
       100000    4   udp    111  portmapper
       100000    3   udp    111  portmapper
       100000    2   udp    111  portmapper

   其中第一列就是program number，第二列vers表示对应program的版本号，最后一列为RPC管理的RPC service名，其实就是各program对应的称呼。

   当客户端获取到rpc所管理的service的端口后，就可以与该端口进行通信了。但注意，即使客户端已经获取了端口号，客户端仍会借助rpc做为中间人进行通信。也就是说，无论何时，客户端和rpc所管理的服务的通信都必须通过rpc来完成。之所以如此，是因为只有rpc才能封装和解封装数据。

   既然客户端不能直接拿着端口号和rpc service通信，那还提供端口号干嘛？这个端口号是为rpc server提供的，rpc server解包数据后，会将数据通过此端口交给对应的rpc service。