socket是什么

socket 是针对TCP或UDP的具体接口实现，提供了在传输层进行网络编程的方法。

rpc流程

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为什么要使用自定义 tcp 协议的 rpc 做后端进程通信

要解决这个问题就应该搞清楚 http 使用的 tcp 协议，和我们自定义的 tcp 协议在报文上的区别。

  • http 协议相较于自定义tcp报文协议，增加的开销不在于连接的建立与断开。http协议是支持连接池复用的，也就是建立一定数量的连接不断开，并不会频繁的创建和销毁连接。
  • 要说的是http也可以使用protobuf这种二进制编码协议对内容进行编码，因此二者最大的区别还是在传输协议上。

通用定义的http1.1协议的tcp报文包含太多废信息，一个POST协议的格式大致如下

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HTTP/1.0 200 OK 
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84

<html>
  <body>Hello World</body>
</html>

即使编码协议也就是body是使用二进制编码协议，报文元数据也就是header头的键值对却用了文本编码，非常占字节数。上面所使用的报文中有效字节数仅仅占约 30%，也就是70%的时间用于传输元数据废编码。当然实际情况下报文内容可能会比这个长，但是报头所占的比例也是非常可观的。

那么假如我们使用自定义tcp协议的报文如下

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报头占用的字节数也就只有16个byte，极大地精简了传输内容。这也就是为什么后端进程间通常会采用自定义tcp协议的rpc来进行通信的原因。

基于HTTP的远程调用方案：

HTTP+Restful，其优势很大。它可读性好，且可以得到防火墙的支持、跨语言的支持。而且，在近几年的报告中，Restful大有超过RPC的趋势。

但是使用该方案也有其缺点，这是与其优点相对应的：

  • 首先是有用信息占比少，毕竟HTTP工作在第七层，包含了大量的HTTP头等信息。
  • 其次是效率低，还是因为第七层的缘故，必须按照HTTP协议进行层层封装。
  • 还有，其可读性似乎没有必要，因为我们可以引入网关增加可读性。
  • 此外，使用HTTP协议调用远程方法比较复杂，要封装各种参数名和参数值。

http与rpc的选择

  • RPC是一个完整的远程调用方案，它包括了：接口规范+序列化反序列化规范+通信协议等。
  • http是最常用的承载RPC的通信协议之一。
  • http接口是在接口不多、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。
  • 但是如果是一个大型的网站，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（基于TCP协议的情况下）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。
  • 第三个来说就是安全性。最后就是最近流行的服务化架构、服务化治理，RPC框架是一个强力的支撑。

RPC 中要解决的问题

  • 建立通信：在客户端与服务端建立起数据传输通道，大都是TCP连接（gRPC使用了HTTP2）。
  • 寻址：A服务器上的应用需要告诉RPC框架：B服务器地址、端口，调用函数名称。所以必须实现待调用方法到call ID的映射。
  • 序列化与反序列化：由于网络协议都是二进制的，所以调用方法的参数在进行传递时首先要序列化成二进制，B服务器收到请求后要再对参数进行反序列化。恢复为内存中的表达方式，找到对应的方法进行本地调用，得到返回值。返回值从B到A的传输仍要经过序列化与反序列化的过程。

HTTP/2新特性简介

  • 新的二进制格式：HTTP1.X都是基于文本解析，而因为文本表现形式的多样性，基于文本协议的格式解析天然存在健壮性问题。而采用二进制格式后实现方便且健壮。

  • 多路复用：多个request共享一个连接。

  • header压缩：在HTTP1.x中header信息很多，且每次都会重复发送，造成很大浪费。HTTP2.0使用encoder减少了传输的header大小，且通信双方都缓存一份包含了header信息的表，此后的请求可以只发送差异数据，避免信息的重复传输，进一步减少需要传输的内容大小。

  • 服务端推送：主要的思想是：当一个客户端请求资源X，而服务器知道它很可能也需要资源Z的情况下，服务器可以在客户端发送请求前，主动将资源Z推送给客户端。这个功能帮助客户端将Z放进缓存以备将来之需。也遵守同源策略，且客户端可以拒绝推送过来的资源。