分布式学习笔记分布式架构网络通信基本原理，RPC

分布式学习笔记—分布式架构网络通信-基本原理，RPC

1. 在分布式服务框架中，一个最基础的问题就是远程服务是怎么通讯的，在Java领域中有很多可实现远程通讯的技术，例如：RMI、Hessian、SOAP、ESB和JMS等，它们背后到底是基于什么原理实现的呢

2. 基本原理

1. 要实现网络机器间的通讯，首先得来看看计算机系统网络通信的基本原理，在底层层面去看，网络通信需要做的就是将流从一台计算机传输到另外一台计算机
2. 基于传输协议和网络IO来实现，其中传输协议比较出名的有tcp、udp等等，tcp、udp都是在基于Socket概念上为某类应用场景而扩展出的传输协议
3. 网络IO，主要有bio、nio、aio三种方式，所有的分布式应用通讯都基于这个原理而实现，只是为了应用的易用，各种语言通常都会提供一些更为贴近应用易用的应用层协议。
4. 基本原理其实就是：使用不同的网络通信协议和IO请求技术来完成服务器和服务器之间的远程方法调用

3. 数据传输的要素有哪些

1. 协议：
   1. UDP：广播协议，面向无连接，速度快，但是不安全
   2. TCP：面向连接的协议，他需要经过三次握手，所以速度不快，但是较为安全
2. IO：
   1. BIO：同步阻塞IO
   2. NIO：非阻塞IO
   3. AIO：非阻塞IO

4. RPC介绍

1. RPC全称为remote procedure call，即远程过程调用。
2. 借助RPC可以做到像本地调用一样调用远程服务，是一种进程间的通信方式
3. 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方法，由于两个应用不在一个内存空间，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。
4. 需要注意的是RPC并不是一个具体的技术，而是指整个网络远程调用过程。
5. RPC架构
   1. 一个完整的RPC架构里面包含了四个核心的组件，分别是Client，Client Stub，Server以及Server Stub，这个Stub可以理解为存根。
      1. 客户端(Client)：服务的调用方。
      2. 客户端存根(Client Stub,客户端小助手)：存放服务端的地址消息，再将客户端的请求参数打包成网络消息(其中打包的过程可以看作是一个序列化的过程，因为数据传输的过程中是以二进制流传输的，因此需要序列化)，然后通过网络远程发送给服务方。
      3. socket：通过socket完成客户端和服务端之间的数据通信
      4. 服务端(Server)：真正的服务提供者。
      5. 服务端存根(Server Stub)：接收客户端发送过来的消息，将消息解包(反序列化)，并调用本地的方法。
         

5. RPC调用过程

1. 客户端（client）以本地调用方式（即以接口的方式）调用服务；
2. 客户端存根（client stub）接收到调用后，负责将方法、参数等组装成能够进行网络传输的消息体（将消息体对象序列化为二进制）；
3. 客户端通过sockets将消息发送到服务端；
4. 服务端存根( server stub）收到消息后进行解码（将消息对象反序列化）；
5. 服务端存根( server stub）根据解码结果调用本地的服务；
6. 本地服务执行并将结果返回给服务端存根( server stub）；
7. 服务端存根( server stub）将返回结果打包成消息（将结果消息对象序列化）；
8. 服务端（server）通过sockets将消息发送到客户端；
9. 客户端存根（client stub）接收到结果消息，并进行解码（将结果消息发序列化）；
10. 客户端（client）得到最终结果。
11. RPC的目标是要把2、3、4、7、8、9这些步骤都封装起来。

注意：

1. 无论是何种类型的数据，最终都需要转换成二进制流在网络上进行传输，数据的发送方需要将对象转换为二进制流，而数据的接收方则需要把二进制流再恢复为对象。
2. 在java中RPC框架比较多，常见的有Hessian、gRPC、Thrift、HSF (High Speed Service Framework)、Dubbo等，其实对 于RPC框架而言，核心模块 就是通讯和序列化