RPC 프로토콜
RPC (Remote Procedure Call) 프로토콜은 클라이언트 애플리케이션이 서버 애플리케이션에서 함수를 호출하고, 이를 처리한 결과를 반환하는 프로토콜입니다. 이를 통해 클라이언트와 서버 간의 통신이 표준화되고, 보안성과 안정성이 확보됩니다.
RPC 프로토콜은 일반적으로 클라이언트와 서버 간의 통신을 위해 사용되는 네트워크 프로토콜인 TCP/IP, UDP 등을 기반으로 구현됩니다. 클라이언트에서 호출하는 함수의 매개변수는 프로토콜을 통해 서버로 전송되고, 서버에서는 이를 처리한 결과를 클라이언트로 반환합니다.
RPC 프로토콜은 다양한 언어와 운영 체제에서 사용될 수 있으며, 서로 다른 애플리케이션 간의 통신에 사용됩니다. 일반적으로 RPC 프로토콜은 클라이언트와 서버 간의 인터페이스를 정의하는 IDL (Interface Definition Language)을 사용하여 통신을 표준화합니다.
RPC 프로토콜은 분산 시스템 및 마이크로서비스 아키텍처에서 매우 중요한 역할을 합니다. 서로 다른 애플리케이션 간의 통신을 단순화하고, 효율적으로 처리할 수 있는 기능을 제공합니다
RPC 서버
RPC (Remote Procedure Call) 서버는 클라이언트 애플리케이션에서 서버 애플리케이션으로 함수를 호출하는 방식입니다. 이 서버를 사용하여 클라이언트 애플리케이션이 서버 측에서 제공하는 함수를 호출하고, 서버에서는 이를 처리하고 결과를 반환합니다.
RPC 서버는 일반적으로 클라이언트와 서버 간의 통신 프로토콜로 RPC를 사용합니다. 이를 통해 클라이언트와 서버 간의 통신이 표준화되고, 보안성과 안정성이 확보됩니다. 또한, 서버 측에서는 여러 클라이언트로부터 요청을 받아 처리할 수 있습니다.
RPC 서버는 다양한 운영 체제와 언어를 지원하며, 이를 사용하여 다른 애플리케이션과 상호작용할 수 있습니다. 이를 통해 다른 애플리케이션과의 연동이 가능해져, 보다 효율적이고 유연한 시스템 구축이 가능해집니다.
RPC 서버는 일반적으로 다음과 같은 단계로 작동합니다.
1. 서버는 RPC 호출을 수신할 수 있는 네트워크 포트를 열고 대기합니다.
2. 클라이언트 애플리케이션에서 RPC 요청을 생성하고, 해당 요청을 서버로 전송합니다.
3. 서버는 RPC 요청을 수신하고, 요청에 따른 함수를 호출합니다.
4. 서버에서는 함수 호출 결과를 클라이언트로 반환합니다.
5. 클라이언트는 서버에서 반환된 결과를 수신하고, 이를 처리합니다.
RPC 서버는 분산 시스템 및 마이크로서비스 아키텍처에서 매우 중요한 역할을 합니다.
서로 다른 서버 간의 통신을 단순화하고, 효율적으로 처리할 수 있는 기능을 제공합니다
RPC 프로토콜은 다양한 분야에서 사용되며, 분산 시스템 및 마이크로서비스 아키텍처에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
1. Apache Thrift
Facebook에서 개발한 RPC 프레임워크로, 다양한 언어 및 플랫폼에서 사용할 수 있습니다.
Facebook의 분산 시스템에서 사용되며, Hadoop, Cassandra, Elasticsearch 등 여러 대규모 시스템에서 사용됩니다.
2. gRPC
Google에서 개발한 오픈소스 RPC 프레임워크로, Protocol Buffers를 기반으로 구현되어 있습니다. 이를 사용하여 Google의 다양한 서비스에서 사용되며, 대규모 클라우드 기반 시스템에서 효율적인 통신을 지원합니다.
3. CORBA(Common Object Request Broker Architecture)
OMG(Object Management Group)에서 개발한 분산 객체 프레임워크로, 다양한 언어와 플랫폼에서 사용됩니다. 이를 사용하여 대규모 분산 시스템에서 객체 간의 통신을 효율적으로 처리할 수 있습니다.
4. XML-RPC
XML을 기반으로 하는 RPC 프로토콜로, 다양한 언어와 플랫폼에서 사용됩니다. 이를 사용하여 원격으로 데이터를 읽고 쓰는 데 사용됩니다.
5. JSON-RPC
JSON을 기반으로 하는 경량 RPC 프로토콜로, 다양한 언어와 플랫폼에서 사용됩니다. 이를 사용하여 클라이언트와 서버 간의 효율적인 통신을 지원합니다.
일반 서버-클라이언트 모델과 차이점
RPC 서버는 일반 서버-클라이언트 모델의 서버와는 몇 가지 다른 점이 있습니다.
일반 서버-클라이언트 모델에서는 클라이언트가 서버에 직접 연결하여 요청(request)을 보내고, 서버는 해당 요청을 받아 처리한 후 클라이언트에게 응답(response)을 보내는 방식으로 동작합니다.
반면 RPC 서버는 클라이언트와 서버 간의 통신에서 Remote Procedure Call (RPC) 프로토콜을 사용하기 때문에, 클라이언트가 서버의 메소드(method)를 로컬에서 호출하는 것과 유사한 방식으로 동작하며, 클라이언트는 서버의 메소드를 직접 호출하지 않고, 클라이언트 스텁(client stub)을 통해 서버의 메소드를 호출합니다.
서버는 클라이언트로부터 요청을 받아 해당 메소드를 실행한 후, 결과를 클라이언트에게 응답합니다.즉, RPC 서버는 일반 서버-클라이언트 모델의 서버보다는 높은 수준의 추상화(abstraction)를 제공하며, 클라이언트-서버 간의 통신을 쉽게 처리할 수 있도록 도와줍니다.
이러한 RPC 프로토콜은 대부분의 프로그래밍 언어에서 지원되며, 다양한 RPC 프레임워크가 존재합니다.
이러한 RPC 서버의 장점과 단점은 다음과 같습니다.
장점
1. 분산 시스템을 쉽게 구축할 수 있습니다.
RPC 서버는 다수의 클라이언트가 분산된 환경에서 서로 다른 서버의 기능을 사용할 수 있도록 해주기 때문에
분산 시스템을 구축하는 데 있어서 유용합니다.
2. 프로그래밍 언어와 플랫폼에 독립적입니다.
RPC 서버는 다양한 프로그래밍 언어와 플랫폼에서 동작할 수 있도록 설계되어 있습니다.
따라서 서로 다른 언어와 플랫폼에서 개발된 클라이언트가 같은 RPC 서버를 사용할 수 있습니다.
3. 간단한 프로세스 간 통신을 제공합니다.
RPC 서버는 다른 프로세스 간의 통신을 추상화하여 제공합니다.
이를 통해 클라이언트와 서버 간의 통신을 쉽게 처리할 수 있습니다.
4. 유연하고 확장 가능한 시스템을 구축할 수 있습니다.
RPC 서버는 시스템을 유연하고 확장 가능하게 구축할 수 있도록 도와줍니다. 새로운 기능을 추가하거나 기존 기능을 업그레이드할 때 RPC 인터페이스만 수정하면 되기 때문입니다.
단점
1. 성능 문제가 발생할 수 있습니다.
RPC 서버는 다른 프로세스 간의 통신을 추상화하기 때문에, 일반적인 서버-클라이언트 모델보다 더 많은 오버헤드가 발생할 수 있습니다. 이는 서버의 처리량과 응답 속도에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 디버깅이 어려울 수 있습니다.
RPC 서버는 서로 다른 프로세스 간의 통신을 추상화하므로, 디버깅이 어려울 수 있습니다. 클라이언트와 서버 간의 통신 문제를 해결하기 위해서는 네트워크 트래픽을 모니터링하거나, 로그를 수집해야 할 수도 있습니다.보안 문제가 발생할 수 있습니다.
3. RPC 서버는 클라이언트와 서버 간의 통신을 암호화하거나 보안 기능을 제공하지 않습니다.
따라서 보안 요구사항이 높은 시스템에서는 추가적인 보안 조치를 취해야 할 수도 있습니다.
아래는 Google에서 개발한 gRPC 프레임워크를 사용하여 RPC 서버 및 클라이언트를 구현한 예제입니다.
서버
#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>
#include "rpc.hpp"
int on_add(int x, int y) {
return x + y;
}
int main() {
boost::asio::io_service io_service;
RpcServer server(io_service, 12345);
server.register_handler("add", on_add);
server.start();
std::cout << "Server started." << std::endl;
io_service.run();
return 0;
}on_add 함수 : 클라이언트가 add 메서드를 호출하면, 서버에서 실행되는 함수입니다.
이 함수는 두 개의 정수를 인자로 받아 더한 결과를 반환합니다.
main 함수 : 서버의 메인 함수입니다. io_service 객체를 생성하고, RpcServer 객체를 생성한 뒤 start 메서드를 호출하여 서버를 시작합니다.
클라이언트
#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>
#include "rpc.hpp"
int main() {
boost::asio::io_service io_service;
RpcClient client(io_service, "localhost", 12345);
int result = client.call<int>("add", 1, 2);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}main 함수 : 클라이언트의 메인 함수입니다.
io_service 객체를 생성하고, RpcClient 객체를 생성한 뒤 call 메서드를 호출하여 서버의 add 메서드를 호출합니다.
RPC
#include <string>
#include <functional>
#include <boost/asio.hpp>
#include <boost/asio/buffer.hpp>
#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
class Message {
public:
std::string method;
std::vector<std::string> params;
Message() {}
Message(const std::string& method, const std::vector<std::string>& params)
: method(method), params(params) {}
std::string to_string() const {
std::string result = method + "(";
for (size_t i = 0; i < params.size(); ++i) {
result += params[i];
if (i < params.size() - 1) {
result += ",";
}
}
result += ")";
return result;
}
static Message from_string(const std::string& str) {
Message msg;
size_t left_paren = str.find("(");
size_t right_paren = str.find(")");
if (left_paren == std::string::npos || right_paren == std::string::npos) {
return msg;
}
msg.method = str.substr(0, left_paren);
std::string params_str = str.substr(left_paren + 1, right_paren - left_paren - 1);
size_t pos = 0;
while (pos < params_str.size()) {
size_t comma = params_str.find(",", pos);
if (comma == std::string::npos) {
comma = params_str.size();
}
std::string param = params_str.substr(pos, comma - pos);
msg.params.push_back(param);
pos = comma + 1;
}
return msg;
}
};
class RpcServer {
public:
RpcServer(boost::asio::io_service& io_service, unsigned short port)
: acceptor_(io_service, boost::asio::ip::tcp::endpoint(boost::asio::ip::tcp::v4(), port)),
socket_(io_service) {}
void register_handler(const std::string& method, std::function<int(int,int)> handler) {
handlers_[method] = handler;
}
void start() {
do_accept();
}
private:
void do_accept() {
acceptor_.async_accept(socket_, [this](const boost::system::error_code& error) {
if (!error) {
std::make_shared<Session>(std::move(socket_), handlers_)->start();
}
do_accept();
});
}
private:
boost::asio::ip::tcp::acceptor acceptor_;
boost::asio::ip::tcp::socket socket_;
std::map<std::string, std::function<int(int,int)>> handlers_;
};
class RpcClient {
public:
RpcClient(boost::asio::io_service& io_service, const std::string& host, unsigned short port)
: io_service_(io_service), socket_(io_service) {
boost::asio::ip::tcp::resolver resolver(io_service);
boost::asio::ip::tcp::resolver::query query(host, boost::lexical_cast<std::string>(port));
boost::asio::ip::tcp::resolver::iterator endpoint_iterator = resolver.resolve(query);
boost::asio::connect(socket_, endpoint_iterator);
}
template<typename Result, typename... Args>
Result call(const std::string& method, Args... args) {
Message request(method, { boost::lexical_cast<std::string>(args)... });
std::string request_str = request.to_string();
boost::asio::write(socket_, boost::asio::buffer(request_str));
char response_buf[1024];
size_t response_len = socket_.read_some(boost::asio::buffer(response_buf, sizeof(response_buf)));
std::string response_str(response_buf, response_len);
Message response = Message::from_string(response_str);
return boost::lexical_cast<Result>(response.params[0]);
}
private:
boost::asio::io_service& io_service_;
boost::asio::ip::tcp::socket socket_;
};
Message 클래스
클라이언트와 서버 간에 전송되는 메시지를 나타내는 클래스입니다.
method와 params 멤버 변수를 가지며, to_string 메서드를 통해 문자열 형태로 직렬화할 수 있습니다.
RpcServer 클래스
RPC 서버를 나타내는 클래스입니다. start 메서드를 통해 서버를 시작하며, 클라이언트의 요청이 들어오면 해당 메서드를 실행하고 결과를 반환합니다.
RpcClient 클래스
RPC 클라이언트를 나타내는 클래스입니다. call 메서드를 통해 서버의 메서드를 호출하고 결과를 반환합니다.