打下rpc

什么是RPC

RPC(Remote Procedure Call)是远程过程调用,比如说现在有两台服务器A, B,一个在A服务器上的应用想要调用B服务器上的应用提供的某个,由于不在两个方法不在一个内存空间,不能直接调用,需要通过网络表达调用的语义和传达调用的数据。常存在于分布式系统中。

RPC要解决的问题

  • 建立通信:在客户端与服务端建立起数据传输通道。著名的 [gRPC](grpc / grpc.io) 使用的 http2 协议,也有如dubbo一类的自定义报文的tcp协议。
  • 寻址:A服务器上的应用需要告诉RPC框架:B服务器地址、端口,调用函数名称。所以必须实现待调用方法到call ID的映射。
  • 序列化与反序列化:由于网络协议都是二进制的,所以调用方法的参数在进行传递时首先要序列化成二进制,B服务器收到请求后要再对参数进行反序列化。恢复为内存中的表达方式,找到对应的方法进行本地调用,得到返回值。返回值从B到A的传输仍要经过序列化与反序列化的过程。序列化协议如基于文本编码的 xml json,也有二进制编码的 protobuf hessian等。

其实RPC需要了解的基本内容就是上面,我们最想知道这个名词与一般的HTTP相比有啥优势,解决了什么问题。

OSI模型
OSI模型
  • 什么是Http
    超文本传输协议,是一个基于请求与响应,无状态的,应用层的协议,常基于TCP/IP协议传输数据,互联网上应用最为广泛的一种网络协议,所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP的初衷是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。下面是Http的发展历史。


    http发展史
    http发展史
  • HTTP 是建立在 TCP 协议之上,所以 HTTP 协议的瓶颈及其优化技巧都是基于 TCP 协议本身的特性,例如 tcp 建立连接的 3 次握手和断开连接的 4 次挥手以及每次建立连接带来的 RTT 延迟时间。

  • HTTP 的基本优化:影响一个 HTTP 网络请求的因素主要有两个:带宽和延迟。

  • 为什么要使用自定义 tcp 协议的 rpc 做后端进程通信?
    通用定义的http1.1协议的tcp报文包含太多废信息,一个POST协议的格式大致如下

HTTP/1.0 200 OK 
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84

<html>
  <body>Hello World</body> </html> 

即使编码协议也就是body是使用二进制编码协议,报文元数据也就是header头的键值对却用了文本编码,非常占字节数。如上图所使用的报文中有效字节数仅仅占约 30%,也就是70%的时间用于传输元数据废编码。当然实际情况下报文内容可能会比这个长,但是报头所占的比例也是非常可观的。

简单来说成熟的rpc库相对http容器,更多的是封装了“服务发现”,"负载均衡",“熔断降级”一类面向服务的高级特性。可以这么理解,rpc框架是面向服务的更高级的封装。如果把一个http servlet容器上封装一层服务发现和函数代理调用,那它就已经可以做一个rpc框架了。

gRpc

gRPC是谷歌开源的一个 RPC 框架,面向移动和 HTTP/2 设计。

内容交换格式采用ProtoBuf(Google Protocol Buffers),开源已久,提供了一种灵活、高效、自动序列化结构数据的机制,作用与XML,Json类似,但使用二进制,(反)序列化速度快,压缩效率高。
传输协议 采用http2,性能比http1.1好了很多
和很多RPC系统一样,服务端负责实现定义好的接口并处理客户端的请求,客户端根据接口描述直接调用需要的服务。客户端和服务端可以分别使用gPRC支持的不同语言实现。

ProtoBuf 具有强大的IDL(interface description language,接口描述语言)和相关工具集(主要是protoc)。用户写好.proto描述文件后,protoc可以将其编译成众多语言的接口代码。

HTTP/2

  • 新的二进制格式(Binary Format),HTTP1.x 的解析是基于文本。基于文本协议的格式解析存在天然缺陷,文本的表现形式有多样性,要做到健壮性考虑的场景必然很多,二进制则不同,只认 0 和 1 的组合。基于这种考虑 HTTP2.0 的协议解析决定采用二进制格式,实现方便且健壮。

  • 多路复用(MultiPlexing),即连接共享,即每一个 request 都是是用作连接共享机制的。一个 request 对应一个 id,这样一个连接上可以有多个 request,每个连接的 request 可以随机的混杂在一起,接收方可以根据 request 的 id 将 request 再归属到各自不同的服务端请求里面。

  • header 压缩,如上文中所言,对前面提到过 HTTP1.x 的 header 带有大量信息,而且每次都要重复发送,HTTP2.0 使用 encoder 来减少需要传输的 header 大小,通讯双方各自 cache 一份 header fields 表,既避免了重复 header 的传输,又减小了需要传输的大小。

  • 服务端推送(server push),同 SPDY 一样,HTTP2.0 也具有 server push 功能。目前,有大多数网站已经启用 HTTP2.0,例如 YouTuBe淘宝网等网站,利用 chrome 控制台可以查看是否启用 H2:

Dotnet gRPC Demo

创建gprc项目,并配置proto

dotnet new grpc -o GrpcGreeter

- greet.proto

syntax = "proto3";

option csharp_namespace = "GrpcGreeter";

package Greet;

// The greeting service definition.
service Greeter {
  // Sends a greeting rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply); } // The request message containing the user's name. message HelloRequest { string name = 1; } // The response message containing the greetings. message HelloReply { string message = 1; } - Start.cs public void ConfigureServices(IServiceCollection services){ services.AddGrpc(); } public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env){ app.UseEndpoints(endpoints =>{ endpoints.MapGrpcService<GreeterService>(); endpoints.MapGet("/", async context => { await context.Response.WriteAsync("Communication with gRPC endpoints"); }); }); }

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转载自www.cnblogs.com/weilai1917/p/11795810.html
RPC