1. 등장 배경

https://en.wikipedia.org/wiki/Remote_procedure_call#History_and_origins

2. RPC의 개념

RPC란 프로세스간 통신을 위해 사용하는 IPC - Inter Process Communication 방법의 한 종류이며, 원격지의 프로세스에 접근하여 프로시저 또는 함수를 호출하여 사용한다.

즉, 원격지의 프로시저를 호출하는 것이다.

  • RPC는 분산 컴퓨팅, client-server를 베이스로 한 앱을 위한 기술이다.
  • RPC는 일반적인 로컬 프로시저 호출을 확장하는 것을 기반으로 한다.
  • 두 프로세스들이 같은 시스템에 있거나 다른 시스템에 존재하며 네트워크가 프로세스들을 연결하는 형태로 존재한다.

IPC란?

Socket, Shared Memory, Message Queue와 같이 프로세스틀이 통신하는 모든 형태를 일컷는다.

프로시저의 목적

결과 값에 집중하기 보다 명령 단위가 수행하는 절차를 목적으로 한다,

함수의 목적

함수는 Input에 대비한 Output의 발생을 목적으로 한다.

2-1. RPC의 궁극적인 목표

  • client-server간 커뮤니케이션에 필요한 상세한 정보는 최대한 감춘다.
  • 클라이언트는 일반 메소드를 호출하는 것 처럼 원격지에 프로시저를 호출할 수 있다.

3. RPC의 동작 방식

  1. client는 일반적인 방법으로 매개변수를 전달하여 client stub procedure를 호출한다.

    client stub은 클라이언트속 주소 공간에 있다.

  2. client stub은 매개변수를 메시지로 마샬링(pack) 한다.

    마샬링에는 매개변수 표현을 표준 형식으로 변환하고 각 매개변수에 메시지를 복사하는 작업이 포함된다.

  3. client stub은 메시지를 원격Server Machine으로 보내는 전송 계층으로 전달한다.
  4. 서버의 transport layer은 매개변수를 디마셜링 - demarshalling(unpack)하고 일반 프로시저 호출 메커니즘을 사용하여 원하는 서버 루틴을 호출하는 server stub에 메시지를 전달한다.
  5. 서버 프로시저가 완료되면 server stub으로 반환되며, 반환값을 메시지로 마샬링후 server stub은 메시지를 transport layer에 전달한다.
  6. transport layer는 결과 메시지를 client transport layer으로 다시 보내고, client의 transport layer는 메시지를 client stub으로 다시 전달한다.
  7. client stub은 반환 매개변수를 디마샬링하고, 실행 결과값은 호출자(caller)에게 반환된다.

3-1. IDL를 이용한 동작방식

  1. IDL - Interface Definition Language을 사용하여 호출 규약을 정의한다.

    함수명, 인자, 반환값에 대한 데이터형이 정의된 IDL 파일을 rpcgen으로 컴파일하면 stub code가 자동으로 생성된다.

  2. Stub Code에 명시된 함수는 원시코드의 형태로, 상세 기능은 server에서 구현된다.

    만들어진 stub코드는 클라이언트/서버에 함께 빌드한다.

  3. client에서 stub에 정의된 함수를 사용할 때,
  4. client stub은 RPC runtime을 통해 함수 호출하고
  5. server는 수신된 procedure 호출에 대한 처리 후 결과 값을 반환한다.

최종적으로 Client는 Server의 결과 값을 반환받고, 함수를 Local에 있는 것 처럼 사용할 수 있다.

3-2. 용어 설명

stub

  • client stub : 마샬링(함수호출에서 사용되는 파라미터의 변환)과 함수 실행 후 서버에서 전달된 결과의 변환을 담당한다.
  • server stub : 언마샬링(클라이언트가 전달한 매개변수의 역변환) 및 함수 실행 결과의 변환을 담당한다.

caller / callee

  • client / server가 필요한 비즈니스 로직을 작성하는 Layer
  • IDL - interface definition language로 작성

RPC RunTime

  • Server와 Client를 바인딩하는 Layer
  • 커뮤니케이션 중 발생한 에러 처리도 함께 진행한다.

루틴

루틴과 서브 루틴은 어떤 프로그램이 실행될 때 불려지거나 반복해서 사용되도록 만들어진 일련의 코드들을 지칭하는 용어이다.

4. RPC의 장단점

4-1. 장점

  • 추상화를 제공한다.

    네트워크 통신의 메시지 전달 특성은 사용자에게 숨겨져 있다.

  • 성능향상을 위해 많은 프로토콜 계층을 생략할 수 있다.
  • RCP를 사용하면 로컬환경뿐만 아니라 분산환경에서도 응용 프로그램을 사용할 수 있다.
  • 프로세스 지향/쓰레드 지향모델을 지원한다.
  • 클라이언트가 high-level 언어로 프로시저 호출을 사용하여 서버와 통신할 수 있도록 돕는다.

4-2. 단점

  • 통일된 표준이 없다.

    그래서 여러 벤더가 존재한다.

  • 상호작용 기반이므로 하드웨터 아키텍처와 관련하여 유연성을 제공하지 않는다.
  • 항상 많은 양의 데이터를 전송하는데 적합하지 않다.

    클라이언트와 서버는 다른 실행환경을 사용할 수 있기 때문이다.

5. RPC의 대표적인 벤더

Reference

  • https://www.geeksforgeeks.org/remote-procedure-call-rpc-in-operating-system/
  • https://velog.io/@jakeseo_me/RPC%EB%9E%80
  • https://nesoy.github.io/articles/2019-07/RPC
  • https://velog.io/@xylopeofficial/gRPC1
  • https://www.techtarget.com/searchapparchitecture/definition/Remote-Procedure-Call-RPC
  • http://www.terms.co.kr/routine.htm
  • https://medium.com/naver-cloud-platform/nbp-기술-경험-시대의-흐름-grpc-깊게-파고들기-1-39e97cb3460