RPC机制

来源：互联网发布：idea scala java 混合编辑：程序博客网时间：2024/05/16 15:16

前面几篇文章一直提到NFS客户端和服务器之间采用RPC进行通信，客户端向服务器发送RPC请求，服务器对客户端的身份进行验证，验证通过后处理RPC请求，最后将结果封装到应答消息中发送给客户端。这篇文章中就稍微讲讲RPC机制的工作原理。

1.RPC原理

RPC机制基于传统的函数调用原理。在编程过程中，我们会将一个大功能分割成若干个小功能，每个小功能用一个函数实现，通过函数调用将这些函数连接起来。一般而言，这些函数必须运行在同一台机器中。而RPC机制提供了一种方法，它可以将函数分散到不同的机器中，允许机器A中的main函数调用机器B中的func4。

这就很有意思了，一台机器上的函数竟然可以调用另一台机器上的函数。如果func4的功能是删除一个文件，那么我们不就可以在main函数中调用func4删除机器B中的文件了吗？事实上，NFS文件系统就是这么干的。那么func4是如何知道要删除哪个文件呢，对了，就是通过参数。main函数将文件路径作为参数传递给func4，func4删除文件后将结果作为返回值传回main函数，就是这么简单。

但是，我们不可能只删除文件，还可能创建新文件、读取文件数据、查看文件属性，我们有很多要求。没问题，我们可以定义一堆函数，这些函数构成了一个函数集合，每个请求都有相应的处理函数。机器A和机器B是两台不同的机器，可能运行不同的系统(如机器A运行Linux，机器B运行Windows)，如果让Linus和Bill Gates就这些函数名称达成一致好像也不是一件容易的事情，而且他们也根本没有时间管这些小事。那好办，我们用编号表示函数，比如编号为0的函数负责删除文件，编号为1的函数负责创建文件，至于这些函数如何命名，就由操作系统决定了。这里还有一个问题，现实世界中有很多应用使用了RPC机制，如NFS、MOUNT、NLM服务，每个应用中的函数都从0开始编号，那么当机器A对机器B说:"请执行编号为1的函数"，那么机器B执行哪个服务中编号为1的函数呢？为此，我们为各种服务分配了一个编号，比如NFS服务的编号是100003，MOUNT服务的编号是100005，NLM服务的编号是100021。最后一个问题，我们在编程时经常多函数进行修改，会形成不同的版本，RPC中的函数也会形成不同的版本。比如NFS已经开发了三个版本：NFSV2、NFSV3、NFSV4，这三个版本中都有删除文件的函数，但是实现过程多少有点不同，因此RPC调用中还需要指定程序版本编号。机器A应该这样对机器B说:"请执行编号为100003版本号为3例程号为1的函数"，这样机器B就可以找到相应的函数了。对了，这里的编号、版本号和例程号不是我们随便定的，是IETF定的。

下面是NFSV2中所有例程的编号，摘自rfc1094。

program NFS_PROGRAM {              version NFS_VERSION {                void                       NFSPROC_NULL(void)              = 0;       这是一个空函数，测试NFS客户端和服务器是否连通                attrstat                   NFSPROC_GETATTR(fhandle)        = 1;       获取文件属性                attrstat                   NFSPROC_SETATTR(sattrargs)      = 2;       设置文件属性                void                       NFSPROC_ROOT(void)              = 3;       这个例程已经废弃了                diropres                   NFSPROC_LOOKUP(diropargs)       = 4;       查找指定名称的文件                readlinkres                NFSPROC_READLINK(fhandle)       = 5;       读取符号链接文件链接到的实际文件的路径                readres                    NFSPROC_READ(readargs)          = 6;       读取文件内容                void                       NFSPROC_WRITECACHE(void)        = 7;       这个例程也已经废弃了                attrstat                   NFSPROC_WRITE(writeargs)        = 8;       向文件中写入数据                diropres                   NFSPROC_CREATE(createargs)      = 9;       创建一个新文件                stat                       NFSPROC_REMOVE(diropargs)       = 10;      删除一个文件                stat                       NFSPROC_RENAME(renameargs)      = 11;      修改文件名称                stat                       NFSPROC_LINK(linkargs)          = 12;      创建链接文件                stat                       NFSPROC_SYMLINK(symlinkargs)    = 13;      创建符号链接文件                diropres                   NFSPROC_MKDIR(createargs)       = 14;      创建一个新目录                stat                       NFSPROC_RMDIR(diropargs)        = 15;      删除一个目录                      readdirres                NFSPROC_READDIR(readdirargs)    = 16;      读取指定目录中包含的文件和子目录信息                statfsres                NFSPROC_STATFS(fhandle)         = 17;      获取文件系统属性        } = 2;} = 100003;

因此，如果你使用NFSV2挂载文件系统，那么所有的操作都是通过这几个函数实现的。

2.RPC报文格式

RPC是一种应用层协议，RPC协议可以封装在TCP或者UDP中进行传输，RPC报文由RPC报文头和净荷构成。