一、七層網絡結構模型:
我們先來了解一下OSI的七層網絡結構模型(雖然實際應用中基本上都是五層),它可以分為以下幾層:(從上到下)
- 第一層:應用層。定義了用于在網絡中進行通信和傳輸數據的接口;
- 第二層:表示層。定義不同的系統中數據的傳輸格式,編碼和解碼規范等;
- 第三層:會話層。管理用戶的會話,控制用戶間邏輯連接的建立和中斷;
- 第四層:傳輸層。管理著網絡中的端到端的數據傳輸;
- 第五層:網絡層。定義網絡設備間如何傳輸數據;
- 第六層:鏈路層。將上面的網絡層的數據包封裝成數據幀,便于物理層傳輸;
- 第七層:物理層。這一層主要就是傳輸這些二進制數據。
實際應用過程中,五層協議結構里面是沒有表示層和會話層的。應該說它們和應用層合并了。我們應該將重點放在應用層和傳輸層這兩個層面。因為HTTP是應用層協議,而TCP是傳輸層協議。好,知道了網絡的分層模型以后我們可以更好地理解為什么RPC服務相比HTTP服務要Nice一些!
二、HTTP 服務:
其實在很久以前,我對于企業開發的模式一直定性為HTTP接口開發,也就是我們常說的RESTful風格的服務接口。的確,對于在接口不多、系統與系統交互較少的情況下,解決信息孤島初期常使用的一種通信手段;優點就是簡單、直接、開發方便。利用現成的http協議進行傳輸。我們記得之前實習在公司做后臺開發的時候,主要就是進行接口的開發,還要寫一大份接口文檔,嚴格地標明輸入輸出是什么?說清楚每一個接口的請求方法,以及請求參數需要注意的事項等。比如下面這個例子:
POST http://www.test.com/restful/user/info
接口可能返回一個JSON字符串或者是XML文檔。然后客戶端再去處理這個返回的信息,從而可以比較快速地進行開發。但是對于大型企業來說,內部子系統較多、接口非常多的情況下,RPC框架的好處就顯示出來了,首先就是長鏈接,不必每次通信都要像http一樣去3次握手什么的,減少了網絡開銷;其次就是RPC框架一般都有注冊中心,有豐富的監控管理;發布、下線接口、動態擴展等,對調用方來說是無感知、統一化的操作。
三、RPC 架構:
一個完整的RPC架構里面包含了四個核心的組件,分別是Client ,Server,Client Stub以及Server Stub,這個Stub大家可以理解為存根。分別說說這幾個組件:
- 客戶端(Client),服務的調用方。
- 服務端(Server),真正的服務提供者。
- 客戶端存根,存放服務端的地址消息,再將客戶端的請求參數打包成網絡消息,然后通過網絡遠程發送給服務方。
- 服務端存根,接收客戶端發送過來的消息,將消息解包,并調用本地的方法。
四、 什么時候需要PRC:
先來看一下,沒有RPC的時候,會怎么樣:
在過去是這樣的,包括現在很多對企業服務可能也是這樣,只有一個包部署在web服務器里。
那個時候,沒什么需要用到RPC的場景。
然后當用戶量大的時候呢?漸漸出現了負載均衡。大概是這個樣子:
負載均衡能解決的問題很多,但是還是不夠好,比如說,只是某一個功能模塊(假設是用戶中心)被訪問的次數特別頻繁,我可不可以把這部分內容單獨拿出去?用戶中心的機器獨立,給它單獨的帶寬,給他單獨的服務器,給他單獨的數據庫?
不這么干其他的功能模塊都干不下去了啊。
以學校餐廳舉例:
學校餐廳,可以容納500人同時就餐,但是有一家面館,生意特別好,每到飯點來吃飯的人都有2000人,占滿了餐桌,排隊好幾百米,餐廳的其他攤位肯定不樂意了吧?
比如那個賣水餃的,雖然每天幾十個人來吃飯。那也是錢啊。你人這么多,想來我這吃飯的人都擠不進來了,
大概情景是這樣的:
這樣能看懂吧?
遇到這種場景怎么辦?不可能不讓面館開門營業啊,那最好的方式就是:
“你可不可以搬出去?”
你不搬我們搬也行!(哭泣臉,反正我們是再也不要和你家面館開在一起了,必須給我們一個說法)
那么,搬家之后的樣子可能是這樣的。
嗯啊。分是分開了,然后餐卡什么的還是在一起,還是和其他窗口一樣,給大家提供就餐的功能。這就是分而治之,哪怕你面館關門了,也不影響我,這又叫分布式。(“分布式”劃重點)
說到分布式,就問題就來了。
可不可以互相調用?其實細分下去,買菜,切菜,結賬這些都是獨立的流程,我們能不能都把它們獨立出來?
當然是可以的,但是帶來的問題就是,如何通信?大家都不在一個進程里。
這種通信的方式,就叫做RPC,在今天,RPC已經不僅僅是遠程,這個遠程,確切來說,就是指不在一個進程內,只能通過其他協議來完成,通常都是TCP或者是Http。
好了,RPC講清楚了,再看RPC的重點是什么。
不能太慢,對不對?如果太慢了,怎么辦?
這種性能的要求,要做到什么程度?希望是和在同一個進程里,一致的體驗。
Http能做到這種程度么?
不行。Http(TCP)本身的三次握手協議,就會帶來大概1MS的延遲(emmm,這個數據其實我有點不確定了,也可能是幾微秒,很早之前做過測試)。
每發送一次請求,都會有一次建立連接的過程,加上Http報文本身的龐大,以及Json的龐大,都需要作一些優化。
一般的場景下,沒什么問題,但是對于google這種級別的公司,他們接受不了。
幾MS的延遲可能就導致多出來幾萬臺服務器,所以他們想盡辦法去優化,優化從哪方面入手?
1.減少傳輸量。
2.簡化協議。
3.用長連接,不再每一個請求都重新走三次握手流程
Http的協議就注定了,在高性能要求的下,不適合用做線上分布式服務之間互相使用的通信協議。
五、總結
RPC服務和HTTP服務還是存在很多的不同點的,一般來說,RPC服務主要是針對大型企業的,而HTTP服務主要是針對小企業的,因為RPC效率更高,而HTTP服務開發迭代會更快。總之,選用什么樣的框架不是按照市場上流行什么而決定的,而是要對整個項目進行完整地評估,從而在仔細比較兩種開發框架對于整個項目的影響,最后再決定什么才是最適合這個項目的。一定不要為了使用RPC而每個項目都用RPC,而是要因地制宜,具體情況具體分析。