为啥要用RPC代替HTTP

网络

先复习以下基础网络知识:

一、七层网络结构模型回顾:

我们先来了解一下OSI的七层网络结构模型(虽然实际应用中基本上都是五层),它可以分为以下几层:(从上到下)
第一层:应用层。定义了用于在网络中进行通信和传输数据的接口;
第二层:表示层。定义不同的系统中数据的传输格式,编码和解码规范等;
第三层:会话层。管理用户的会话,控制用户间逻辑连接的建立和中断;
第四层:传输层。管理着网络中的端到端的数据传输;
第五层:网络层。定义网络设备间如何传输数据;
第六层:链路层。将上面的网络层的数据包封装成数据帧,便于物理层传输;
第七层:物理层。这一层主要就是传输这些二进制数据。

实际应用过程中,五层协议结构里面是没有表示层和会话层的。应该说它们和应用层合并了。我们应该将重点放在应用层和传输层这两个层面。因为HTTP是应用层协议,而TCP是传输层协议。好,知道了网络的分层模型以后我们可以更好地理解为什么RPC服务相比HTTP服务要Nice一些!

二、HTTP 服务特点:

其实在很久以前,我对于企业开发的模式一直定性为HTTP接口开发,也就是我们常说的RESTful风格的服务接口。的确,对于在接口不多、系统与系统交互较少的情况下,解决信息孤岛初期常使用的一种通信手段;优点就是简单、直接、开发方便。利用现成的http协议进行传输。我们记得之前实习在公司做后台开发的时候,主要就是进行接口的开发,还要写一大份接口文档,严格地标明输入输出是什么?说清楚每一个接口的请求方法,以及请求参数需要注意的事项等。比如下面这个例子:

POST http://www.moneyslow.com/restful/user/info

接口可能返回一个JSON字符串或者是XML文档。然后客户端再去处理这个返回的信息,从而可以比较快速地进行开发。但是对于大型企业来说,内部子系统较多、接口非常多的情况下,RPC框架的好处就显示出来了,首先就是长链接,不必每次通信都要像http一样去3次握手什么的,减少了网络开销;其次就是RPC框架一般都有注册中心,有丰富的监控管理;发布、下线接口、动态扩展等,对调用方来说是无感知、统一化的操作。

三、RPC 架构特点:

一个完整的RPC架构里面包含了四个核心的组件,分别是Client ,Server,Client Stub以及Server Stub,这个Stub大家可以理解为存根。分别说说这几个组件:
客户端(Client),服务的调用方。
服务端(Server),真正的服务提供者。
客户端存根,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,然后通过网络远程发送给服务方。
服务端存根,接收客户端发送过来的消息,将消息解包,并调用本地的方法。

为啥要用RPC代替HTTP

四、 什么时候需要PRC:

先来看一下,没有RPC的时候,会怎么样:

为啥要用RPC代替HTTP

在过去是这样的,包括现在很多对企业服务可能也是这样,只有一个包部署在web服务器里。那个时候,没什么需要用到RPC的场景。然后当用户量大的时候呢?渐渐出现了负载均衡。“慢慢赚钱博客”为您分析,大概是这个样子:

为啥要用RPC代替HTTP

负载均衡能解决的问题很多,但是还是不够好,比如说,只是某一个功能模块(假设是用户中心)被访问的次数特别频繁,我可不可以把这部分内容单独拿出去?用户中心的机器独立,给它单独的带宽,给他单独的服务器,给他单独的数据库?
不这么干其他的功能模块都干不下去了啊。

以学校餐厅举例:

学校餐厅,可以容纳500人同时就餐,但是有一家面馆,生意特别好,每到饭点来吃饭的人都有2000人,占满了餐桌,排队好几百米,餐厅的其他摊位肯定不乐意了吧?比如那个卖水饺的,虽然每天几十个人来吃饭。那也是钱啊。你人这么多,想来我这吃饭的人都挤不进来了,大概情景是这样的:

为啥要用RPC代替HTTP

这样能看懂吧?遇到这种场景怎么办?不可能不让面馆开门营业啊,那最好的方式就是:“你可不可以搬出去?”
你不搬我们搬也行!(哭泣脸,反正我们是再也不要和你家面馆开在一起了,必须给我们一个说法)
那么,搬家之后的样子可能是这样的。

为啥要用RPC代替HTTP

嗯啊。分是分开了,然后餐卡什么的还是在一起,还是和其他窗口一样,给大家提供就餐的功能。这就是分而治之,哪怕你面馆关门了,也不影响我,这又叫分布式。(“分布式”划重点)

说到分布式,就问题就来了。
可不可以互相调用?其实细分下去,买菜,切菜,结账这些都是独立的流程,我们能不能都把它们独立出来?
当然是可以的,但是带来的问题就是,如何通信?大家都不在一个进程里。
这种通信的方式,就叫做RPC,在今天,RPC已经不仅仅是远程,这个远程,确切来说,就是指不在一个进程内,只能通过其他协议来完成,通常都是TCP或者是Http。
好了,RPC讲清楚了,再看RPC的重点是什么。
不能太慢,对不对?如果太慢了,怎么办?
这种性能的要求,要做到什么程度?希望是和在同一个进程里,一致的体验。
Http能做到这种程度么?
不行。Http(TCP)本身的三次握手协议,就会带来大概1MS的延迟(emmm,这个数据其实我有点不确定了,也可能是几微秒,很早之前做过测试)。
每发送一次请求,都会有一次建立连接的过程,加上Http报文本身的庞大,以及Json的庞大,都需要作一些优化。
一般的场景下,没什么问题,但是对于Google这种级别的公司,他们接受不了。
几MS的延迟可能就导致多出来几万台服务器,所以他们想尽办法去优化,优化从哪方面入手?
1.减少传输量。
2.简化协议。
3.用长连接,不再每一个请求都重新走三次握手流程
Http的协议就注定了,在高性能要求的下,不适合用做线上分布式服务之间互相使用的通信协议。

五、总结

RPC服务和HTTP服务还是存在很多的不同点的,一般来说,RPC服务主要是针对大型企业的,而HTTP服务主要是针对小企业的,因为RPC效率更高,而HTTP服务开发迭代会更快。总之,选用什么样的框架不是按照市场上流行什么而决定的,而是要对整个项目进行完整地评估,从而在仔细比较两种开发框架对于整个项目的影响,最后再决定什么才是最适合这个项目的。一定不要为了使用RPC而每个项目都用RPC,而是要因地制宜,具体情况具体分析。