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RPC(Remote Procedure Call Protocol)远程过程调用协议，允许本地程序像调用本地函数一样调用远程服务器上的函数或方法，而无需关心底层网络通信细节和远程服务器的具体实现，为分布式系统中不同节点间的通信提供了一种简单、高效、透明的方式。

目的：主要目的是为了实现分布式系统中不同节点之间的通信和协作，使各个节点能够共享资源和功能，提高系统的可扩展性和灵活性。

一、概念介绍

RPC协议是什么？

RPC调用过程中需要将参数编组为消息进行发送，接收方需要解组消息为参数，过程处理结果同样需要经编组、解组。消息由哪些部分构成及消息的表示形式就构成了消息协议。RPC调用过程中采用的消息协议称为RPC协议。

RPC协议规定请求、响应消息的个数。在TCP（网络传输控制协议）之上我们可以选用或自定义消息协议来完成我们的RPC消息交互。

我们可以选用通用的标准协议如;http、https,也可以根据自身的需要定义自己的消息协议。

RPC 是要做什么，RPC协议是规定怎么做。

RPC框架是什么？

封装好了参数编组、消息解组、底层网络通信的RPC程序开发框架，让我们可以直接在其基础上只需专注于我们的过程代码编码。

传统的webservice框架：Apache CXF、Apache Axis2、Java自带的JAX-WS等等。

新兴的微服务框架：Dubbo、spring cloud、Apache Thrift、ICE、GRPC等等。

RPC和RMI有什么区别？

RMI（remote method invocation）远程方法调用是oop领域中RPC的一种具体实现。

我们熟悉的webservice、restfull接口调用是RPC吗？

都是RPC，只是消息的组织方式、消息协议不同罢了。

二、RPC 工作流程

1、客户端调用

• 本地函数调用：客户端应用程序代码中，开发者直接调用本地定义的函数，该函数实际上是 RPC 客户端代理函数，其参数为要传递给远程函数的参数。
• 生成请求数据：RPC 客户端运行时库接收到调用后，根据调用的函数名、参数等信息，按照特定的格式生成请求数据，对参数进行序列化操作。

2、消息发送

• 确定目标地址：客户端的 RPC 运行时系统根据配置或服务发现机制，确定要调用的远程服务的地址，包括服务器的 IP 地址和端口号等信息。
• 网络传输：使用选定的通讯协议，如 TCP 或 UDP，将请求数据发送到服务器端指定的地址。

3、服务器接收与处理

• 监听与接收：服务器端的 RPC 运行时系统在指定的端口上监听网络请求，当接收到客户端发送的请求数据后，将其从网络缓冲区中读取出来。
• 解包与反序列化：对接收的请求数据进行解包操作，将字节流转换为服务器端能够理解的本地数据结构，并根据请求中的函数名，找到对应的本地函数进行调用，将解包后的参数传递给该函数。
• 执行函数：服务器端应用程序代码中的相应函数被调用，执行具体的业务逻辑，处理客户端请求。

4、结果返回

• 生成响应数据：服务器端函数执行完成后，将返回结果传递给服务器端的 RPC 运行时库，对结果进行封装，可能会进行序列化操作，将结果转换为适合网络传输的格式。
• 发送响应：服务器端的 RPC 运行时系统使用与接收请求相同的通讯协议，将封装好的响应数据发送回客户端。

5、客户端接收与处理

• 接收响应：客户端的 RPC 运行时系统接收服务器返回的响应数据，将其从网络缓冲区中读取出来。
• 解包与反序列化：对响应数据进行解包和反序列化操作，将数据转换为客户端能够理解的格式，得到远程函数的执行结果。
• 返回结果给调用者：将反序列化后的结果返回给最初发起函数调用的地方，使客户端程序能够继续执行后续的操作，就好像本地函数调用返回一样。

RPC（远程过程调用）中的通讯、寻址、序列化是其实现远程调用的关键技术

• 通讯协议：如 TCP、UDP 等，用于在客户端和服务器之间传输数据，确保数据的可靠传输或高效传输。
• 寻址技术：通过服务发现机制和地址解析方法，让客户端能够找到要调用的远程服务的地址。
• 序列化与反序列化：将内存中的数据结构转换为字节流在网络上传输，并在接收端将字节流还原为内存中的数据结构。

传输方式和序列化会直接影响RPC的性能。

三、RPC如何实现安全的访问控制

RPC（远程过程调用）实现安全的访问控制可以从身份认证、授权、数据加密、访问控制列表等多个方面入手

1、身份认证

• 基于令牌的认证：客户端在请求服务器之前，需要向认证服务器获取一个令牌，通常是一个包含用户身份信息和权限的加密字符串。客户端在每次 RPC 请求中携带该令牌，服务器接收到请求后，对令牌进行验证，解析出其中的用户身份和权限信息，以确定请求的合法性。例如 OAuth 2.0 协议，常用于 Web 应用和微服务架构中的身份认证。
• 基于证书的认证：客户端和服务器都拥有由权威证书颁发机构（CA）颁发的数字证书。在建立连接时，双方通过交换证书来验证对方的身份。这种方式利用了公钥基础设施（PKI）的原理，保证了通信双方的身份真实性和不可抵赖性。常用于对安全性要求极高的金融、医疗等领域的 RPC 系统。

2、授权

• 角色 - based 访问控制（RBAC）：定义不同的角色，并为每个角色分配相应的权限。用户被分配到特定的角色，当客户端发起 RPC 请求时，服务器根据用户的角色来判断其是否具有执行相应操作的权限。例如，在一个企业资源管理系统中，管理员角色可能具有创建、删除用户的权限，而普通用户角色只有查询个人信息的权限。
• Attribute-based 访问控制（ABAC）：根据用户的属性（如部门、职位、工作年限等）、资源的属性（如资源的敏感程度、所属部门等）以及环境属性（如请求的时间、地点等）来动态地进行授权决策。例如，只有来自特定部门且在工作时间内的用户才能访问某些敏感资源。

3、数据加密

• 传输层加密：在传输层使用加密协议，如 SSL/TLS，对 RPC 通信过程中的数据进行加密。SSL/TLS 会在客户端和服务器之间建立一个安全的加密通道，确保数据在传输过程中不被窃取或篡改。大多数现代 RPC 框架都支持与 SSL/TLS 的集成，如 gRPC 可以很方便地配置 TLS 加密。
• 应用层加密：在应用层对 RPC 请求和响应数据进行加密。客户端在发送数据之前，使用特定的加密算法对数据进行加密，服务器接收到数据后再进行解密。这种方式可以对敏感数据进行更精细的加密保护，即使传输层的加密被破解，攻击者也难以获取明文数据。

4、访问控制列表（ACL）

• IP 地址限制：服务器可以配置访问控制列表，只允许来自特定 IP 地址或 IP 地址段的客户端发起 RPC 请求。这种方式可以防止来自未知或不可信网络的访问。例如，企业内部的 RPC 服务可能只允许公司内部的 IP 地址段进行访问。
• 端口限制：除了 IP 地址限制外，还可以对端口进行限制。服务器只监听特定的端口用于接收 RPC 请求，并且只允许经过授权的客户端连接到这些端口。同时，客户端也只能通过特定的端口发送 RPC 请求。

5、审计与监控

• 日志记录：对所有的 RPC 请求和响应进行详细的日志记录，包括请求的时间、发起者、调用的方法、参数以及响应结果等信息。通过分析日志，可以及时发现异常的访问行为和潜在的安全威胁。例如，发现某个用户频繁尝试访问未授权的资源，可能是遭受了恶意攻击。
• 实时监控：利用监控工具对 RPC 系统的运行状态进行实时监控，包括请求的流量、响应时间、错误率等指标。当发现异常的流量或行为时，及时发出警报，以便管理员能够迅速采取措施进行处理。