RPC是OSI七层中的哪一层 rpc详解

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技术极客领袖 2024-05-14 13:43:04

文章标签 RPC是OSI七层中的哪一层 rpc 网络网络协议 RPC 文章分类 云原生云计算

理论知识

1、什么是RPC?

RPC（Remote Procedure Call），远程过程调用，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。

通俗点:

就是说两台服务器A，B，一个应用部署在A服务器上，想要调用B服务器上应用提供的函数/方法，由于不在一个内存空间，不能直接调用，需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据

RPC是OSI七层中的哪一层 rpc详解_rpc

2、为什么使用RPC

1.可以做到分布式,现代化的微服务 2.部署灵活 3.解耦服务 4.扩展性强

RPC的目的是让你在本地调用远程的方法，而对你来说这个调用是透明的，你并不知道这个调用的方法是部署哪里。通过RPC能解耦服务，这才是使用RPC的真正目的。

单台服务器处理能力有限，RPC可提升系统处理能力和吞吐量，也是实现分布式计算的基础。

3、工作原理

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首先是client要去调用client stub（存根）这个接口里面的方法，这时候这个接口的实现在远程，所以需要sockets网络传输，才能达到调用（即通过sockets建立连接，传输数据）

但在通过sockets进行传输之前，有一个重要的步骤,需要第2步的序列化（把传输的对象转成可传输的二进制数据）。假设此时server的sockets拿到了数据，需要第4步的反序列化（将拿到的二进制数据反序列化为对象），在这个对象中包含了这个客户端要调用的服务端的信息（像它调用的是那个接口，也即它调用的是哪个存根，接口里面的什么方法, 方法里面参数的类型，以及返回值的类型等）

之后server回去找到这个接口的具体实现类的对象。通常这个对象为了性能考虑，一般会做成单例模式。这个server stub找到这个对象之后会通过反射来调用这个方法，方法调用完成后可以拿到计算的结果

拿到结果后又通过第7步的序列化成二进制，然后通过网络传输8响应给client，client拿到这个数据之后也会通过9将其序列化为对象，然后得到结果10.

那么本次调用结束调用关键点：

一定要的网络模块（用于网络传输）;
序列化模块（对象与二进制数据之间的互转）
client 端，（怎么就通过调用一个接口就调用到远程方法呢？其实她内部有一个存根代理对象，而这个网络的交互，序列化操作都是由这个代理对象来完成的）
server端肯定需要一个对服务进行管理的组件，里面完成了服务的查找，服务的反射调用等

附加一张图，帮助理解：

RPC是OSI七层中的哪一层 rpc详解_RPC_04

4、RPC解决了什么问题?

通讯问题
即A与B之间的通信，建立TCP连接
寻址问题
A通过RPC框架连接到B的服务器及特定端口和调用的方法名
参数序列化与反序列化
发起远程调用参数值需要二进制化，服务器收到二进制参数需要反序列化

5 技术栈

RPC是OSI七层中的哪一层 rpc详解_rpc_05

RPC是OSI七层中的哪一层 rpc详解_网络协议_06

网络通信这块虽然用的是HTTP,但是对网络通信模块做了一层抽象, 因此可以很方便的换成其它框架.

6、RPC vs HTTP 远程调用方式

常见的远程调用方式有以下几种：

RPC服务

自定义数据格式，基于原生TCP通信，速度快，效率高。
RPC的框架：webservie(cxf)、dubbo

HTTP服务

http其实是一种网络传输协议，基于TCP，规定了数据传输的格式。现在客户端浏览器与服务端通信基本都是采用Http协议。也可以用来进行远程服务调用。缺点是消息封装臃肿。
现在热门的Rest风格，就可以通过http协议来实现。
http的实现技术：HttpClient

两者比较

相同点：底层通讯都是基于socket，都可以实现远程调用，都可以实现服务调用服务。
不同点：

框架有：dubbo、cxf、（RMI远程方法调用）Hessian
当使用RPC框架实现服务间调用的时候，要求服务提供方和服务消费方 都必须使用统一的RPC框架，要么都dubbo，要么都cxf。
跨操作系统在同一编程语言内使用
优势：调用快、处理快

HTTP

框架有：httpClient
当使用http进行服务间调用的时候，无需关注服务提供方使用的编程语言，也无需关注服务消费方使用的编程语言，服务提供方只需要提供restful风格的接口，服务消费方，按照restful的原则，请求服务即可
跨系统跨编程语言的远程调用框架
优势：通用性强

补充:

从传输速度上来看，因为HTTP封装的数据量更多所以数据传输量更大，所以RPC的传输速度是比RESTFUL更快的。
因为HTTP协议是各个框架都普遍支持的。

在不知道情况来源的框架、数据形势是什么样的，所以在网关可以使用Restful利用http来接受。
而在微服务内部的各模块之间因为各协议方案是公司内部自己定的，所以知道各种数据方式，可以使用RPC传输以使各模块之间的数据传输更快。
所以可以网关和外界的数据传输使用RESTFUL，微服务内部的各模块之间使用RPC。

RESTFUL的API的设计上是面向资源的，对于同一资源的获取、传输、修改可以使用GET、POST、PUT来对同一个URL进行区别，而RPC通常把动词直接体现在URL上。

RPC是OSI七层中的哪一层 rpc详解_网络_07

从图上可以看出，二者其实都可以看出在进行实现RPC的时候，底层的通信协议是可以使用HTTP协议的，另外单独的使用HTTP协议也是可以直接的实现调用的功能，理论上，HTTP的请求也是一种方法的调用，通过get或者post方法和url去调用方法，但是HTTP为了更高的可读性将请求头变得非常的臃肿，传输效率比较低，而RPC则是牺牲了可读性使得效率更高。

换句话说其实二者是一种功能，只不过应用的场景不同，而且针对点不同，HTTP是针对Client和Server ；而 RPC是针对 Server 与Server之间的调用，另外RPC之间的调用效率更加的高，而且增加了ZK进行服务的自动配置与管理。

换句话说，上层的协议还是都是依赖于TCP/IP协议，总的来说就是基于字节流来进行编码。