常用的RPC框架

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
EMR Serverless StarRocks,5000CU*H 48000GB*H
简介: 常用的RPC框架

正文


为什么要使用RPC?


RPC(remote procedure call)是指远程过程调用,比如两台服务器A和B,A服务器上部署一个应用,B服务器上部署一个应用,A服务器上的应用想调用B服务器上的应用提供的接口,由于不在一个内存空间,不能直接调用,所以需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。


RPC(remote procedure call,远程过程调用):


首先,要解决通讯的问题,主要是通过客户端和服务器端之间建立TCP连接,远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接,调用结束后就断掉,也可以是长连接,多个远程过程调用共享一个连接。

第二,要解决寻址的问题,A服务器上的应用要调用B服务器上的应用,A服务器上的应用需要通过底层RPC框架得知:如何连接到B服务器(主机或IP地址)以及特定的端口,方法的名称等信息,这样才能完成调用。

第三,A服务器上的应用发起远程调用时,方法的参数需要通过底层的网络协议如TCP传递到B服务器,由于网络协议是基于二进制的,内存中的参数需要序列化成二进制形式,然后再通过寻址和传输将序列化的二进制发送给B服务器。

第四:B服务器收到请求后,需要进行反序列化,恢复为内存中的表达方式,然后找到对应的方法进行本地调用并返回,序列化返回值并发送给A服务器。

第五:A服务器收到B服务器的返回值后,进行反序列化,恢复为内存中的表达方式,然后交给A服务器上的应用进行处理。

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RPC的协议有很多,比如Java RMI、WebService的RPC风格、Hession、Thrift、REST API。~~~~~~~~~~~

引申:

RPC、RMI、SOAP、REST的区别?


RMI(remote method invocation,面向对象的远程方法调用)RPC(remote procedure call,远程过程调用)SOAP(simple object access protoal,简单对象访问协议)REST(representational state transfer,表达性状态转移)可以都理解为调用远程方法的一些通信技术“风格”:RMI就好比它是本地工作,采用tcp/ip协议,客户端直接调用服务端上的一些方法。优点是强类型,编译期可检查错误,缺点是只能基于JAVA语言,客户机与服务器紧耦合。RPC是一个泛化的概念,严格来说一切远程过程调用手段都属于rpc范畴,包括rmi、hessian、soap、thrift、protobuf等等。SOAP是在XML-RPC基础上,使用标准的XML描述了RPC的请求信息(URI/类/方法/参数/返回值)。因为XML-RPC只能使用有限的数据类型种类和一些简单的数据结构,SOAP能支持更多的类型和数据结构。优点是跨语言,非常适合异步通信和针对松耦合的C/S,缺点是必须做很多运行时检查。REST一般用来和SOAP做比较,它采用简单的URL方式来代替一个对象,优点是轻量,可读性较好,不需要其他类库支持,缺点是URL可能会很长,不容易解析。~~~~~~~~~~~


常见的使用RPC的框架:


DUBBO、WebService、RMI、Hessian

DUBBO(开源分布式服务框架)

Dubbo是阿里巴巴公司开源的一个高性能优秀的服务框架,使得应用可通过高性能的 RPC 实现服务的输出和输入功能,可以和 [1]  Spring框架无缝集成。Dubbo是一款高性能、轻量级的开源Java RPC框架,它提供了三大核心能力:面向接口的远程方法调用,智能容错和负载均衡,以及服务自动注册和发现

主要核心部件:

Remoting: 网络通信框架,实现了 sync-over-async


request-response 消息机制。RPC: 一个远程过程调用的抽象,支持负载均衡、容灾和集群功能Registry: 服务目录框架用于服务的注册和服务事件发布和订阅。~~~~~~~~~~

官网的解释以及架构:A high performance Java RPC frameworkApache Dubbo is a high-performance, light weight, java based RPC framework. Dubbo offers three key functionalities, which include interface based remote call, fault tolerance & load balancing, and automatic service registration & discovery.

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Provider暴露服务方称之为“服务提供者”。Consumer调用远程服务方称之为“服务消费者”。Registry服务注册与发现的中心目录服务称之为“服务注册中心”。Monitor统计服务的调用次数和调用时间的日志服务称之为“服务监控中心”。


工作特性:


(1) 连通性:注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于目录服务,服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互,注册中心不转发请求,压力较小监控中心负责统计各服务调用次数,调用时间等,统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器,并以报表展示服务提供者向注册中心注册其提供的服务,并汇报调用时间到监控中心,此时间不包含网络开销服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表,并根据负载算法直接调用提供者,同时汇报调用时间到监控中心,此时间包含网络开销注册中心,服务提供者,服务消费者三者之间均为长连接,监控中心除外注册中心通过长连接感知服务提供者的存在,服务提供者宕机,注册中心将立即推送事件通知消费者注册中心和监控中心全部宕机,不影响已运行的提供者和消费者,消费者在本地缓存了提供者列表注册中心和监控中心都是可选的,服务消费者可以直连服务提供者


(2) 健壮性:监控中心宕掉不影响使用,只是丢失部分采样数据数据库宕掉后,注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询,但不能注册新服务注册中心对等集群,任意一台宕掉后,将自动切换到另一台注册中心全部宕掉后,服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯服务提供者无状态,任意一台宕掉后,不影响使用服务提供者全部宕掉后,服务消费者应用将无法使用,并无限次重连等待服务提供者恢复


(3) 伸缩性:注册中心为对等集群,可动态增加机器部署实例,所有客户端将自动发现新的注册中心服务提供者无状态,可动态增加机器部署实例,注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者


DUBBO特性


面向接口代理的高性能RPC调用提供高性能的基于代理的远程调用能力,服务以接口为粒度,为开发者屏蔽远程调用底层细节。

智能负载均衡内置多种负载均衡策略,智能感知下游节点健康状况,显著减少调用延迟,提高系统吞吐量。

服务自动注册与发现支持多种注册中心服务,服务实例上下线实时感知。

高度可扩展能力遵循微内核+插件的设计原则,所有核心能力如Protocol、Transport、Serialization被设计为扩展点,平等对待内置实现和第三方实现。

运行期流量调度内置条件、脚本等路由策略,通过配置不同的路由规则,轻松实现灰度发布,同机房优先等功能。

可视化的服务治理与运维提供丰富服务治理、运维工具:随时查询服务元数据、服务健康状态及调用统计,实时下发路由策略、调整配置参数。


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