RPC 框架

基本概念

RPC(远程函数的调用)

在本地的函数调用中，程序是通过指针实现一个函数的调用，显然这种方式在远程调用中是不适用的，所以我们就必须要有一种方式能够使用远程的函数，对远程函数的调用就是 RPC

所以 RPC 就面临需要接解决的三个问题

• 函数的映射
• 将数据流进行转换形成字节流
• 网络传输

1984年 Nelson 发表了关于 RPC 的过程的 5 个模型组成

1. User
2. User-Stub
3. RPC-Runtime
4. Server-Stub
5. Server

这是五个模型之间的RPC调用的过程

RPC 的过程

• IDL (interfa description language)
• 生成代码
• 编解码
• 通信协议
• 网络传输

我们通过 IDL 描述有关方法的签名信息，以便调用者进行使用，然后 编译工具对 IDL 文件进行一个编译，双方都依赖同一份 IDL ，然后对数据进行一个编码，双方通过约定的协议进行通信( 基于TCP/UDP )实现函数的调用

RPC 好处

• 单一职责，利于团队的开发和维护
• 灵活性高，易于扩展，资源的利用率高
• 故障隔离，服务可靠性高

而 RPC 也面临着一些问题

• 服务宕机的解决
• 调用过程的网络异常，如何保证消息可靠到达
• 突发性访问量加大如何处理

分区设计

编解码层

生成代码

Clien & Server 依赖的同一份 IDL 文件会根据不同的语言生成不同的语言的 GodeGen

数据格式

• 语言的特定格式(对数据实现序列化)
• 文本格式(Json XMl CSV 利于阅读的文本格式)
• 二进制编码(具有跨语言&高性能：Thrift 的BinaryProtocol protobuf)

选型

1. 兼容性 - 可以自动增加field，不影响当前存在的服务，提高系统的灵活性
2. 通用性 - 支持跨平台 跨语言
3. 性能 - 数据编码所需的时间以及空间情况

协议层

概念

• 特殊结束字符 - 作为每个协议单元结束的标识
• 变长协议 - 以定长加不定长的部分构成(定长内容描述不定长内容)

特殊字符

变长协议

协议包构成

• legngth - 数据包大小(不包括自身)
• HEADER MAGIC - 版本号标识(在协议解析时快速校验)
• SEQUENCE NUMBER - 数据包的 seqID 可以使用在多路复用中，在单个链接中是递增的
• HEADER SIZE - 头部的长度 从 14 字节开始计算到 PAYLOAD
• PROTOCOL ID - 编码方式 - Binary & Compact
• TRANSFORM ID - 压缩方式 -zlib & snappy
• INFO ID - 传递一些元数据
• PAYLOAD - 消息体内容

网络通信层

网络库

1. 提供易用的 API - 对底层 socket API 进行封装，以及对连接的管理和事件的分发
2. 支持tcp udp uds 等协议和异常处理的功能
3. 在应用层减少buffer 的拷贝提升性能 高性能的定时器和对象池