分布式基础——RPC通信

以下内容主要来自于《分布式系统原理与泛型》

进程间通信必须遵守协议。协议往往做是分层的。例如ISO 7层协议和Internet协议的4层协议。

 

 

常用的四种通信模型：

• 远程过程调用（remote procedure call)：应用于客户—服务器。
• 远程方法调用（remote method invocation, RMI)。
• 面向消息的中间件（message - oriented middleware, MOM)：高层消息队列。
• 流（stream）：多媒体，音频和视频。

 

分层协议

 

物理层协议

 

将若干位组成一个成为帧（frame）的单元，并价差每一帧是否被接收方正确接收。采用将所有自己相加，计算出校验和（checksum)

 

传输层协议

 

传输层将消息分为若干传输的足够小的块，每一块都分配一个序列号，然后将它们发送出去。在传输层报头中设计的内容包括那些包已发送，那些包已接受到、接收方所拥有的空间还能容纳多少包、那些包应该重发以及其他一些类似的主题。

 

Internet的传输控制协议（transmissioncontrol protocal,TCP).通用数据表协议（universal datagram protocal,UDP)。

 

还有其他专门用途的协议。例如，为了支持实时数据传输，定制了实时传输协议(real-time transport protocl, RTP).

 

高层协议

 

常用主要有FTP和HTTP协议。

但是有很多有用的协议不能算是传输协议，是中间协议

例如：软件的认证和授权。

 

通信分类

 

持久通信（persisitent Communication）提交传输的信息一直由通信中间件存储。

顺时通信（transient communication)仅仅在输出传输过程中记录信息。

 

异步通信（asynchronous communication)发送方在提交传输的消息后立即往下进行。

同步通信（synchronous communication)发送方被阻塞，直到知道其请求传输已完成。

 

远程过程调用

 

RPC背后银行的思想是尽量使远程过程调用具有与本地调用相同的形式。RPC的调用是透明的。

RPC调用需要两种存根的支持：客户存根和服务器存根。

 

RPC的调用过程如下：

1，客户过程以正常的方式调用客户存根；

2，客户存根生成一个消息，然后调用本地操作系统。

3，客户端操作系统将消息发送给远程操作系统。

4，远程操作系统将消息交给服务器存根。

5，服务器存根将参数提取出来，然后调用服务器。

6，服务器执行要求的操作，操作完成后将结果返回给服务器存根。

7，服务器存根将结果打包成一个消息，然后调用本地操作系统。

8，服务器操作系统将含有结果的消息发送会客户端操作系统。

9，客户端操作系统将消息交给客户存根。

10，客户存根将结果从消息中提取出来，返回给调用它的客户过程。

 

 

参数传递

 

参数列集（parameter mashaling)把参数打包斤消息中的过程。

如果参数和结果都是标量（布尔，字符）那么相对简单。

 

这里需要处理字符集不同，数据的大端和小端。

 

传递引用参数通常会禁止传入引用，而通过使用复制-还原机制代替。如果能知道是输入参数还是输出参数，可以令性能提高一倍（服务器端就不用传回输入参数的值了）

 

RPC规定了消息的格式，并对整数、字符、布尔类型达成一直。我们可以使用接口定义语言IDL来描述接口。

 

异步RPC

 

异步RPC：在没有结果返回的时候，我们需要哦异步RPC，例如：账目转换，数据库添加数据，启动远程服务，执行批处理操作。

 

异步RPC的主要问题无法确保可靠性，客户无法确定它发出的请求是否将得到处理。

 

RPC一些注意内容

 

提供语义：

至多一次操作（at-most-once operation)，这种情况下同一个调用的执行不能超过一次，即使系统崩溃时也是如此。（服务器崩溃，客户端不会提交相同的RPC内容）

幂等的（idempotent)重复多次执行该过程，而不会造成任何不良后果。（服务器崩溃回复之后，客户端可以重复提交相同内容）。