پروتکل RPC چیست و چه کاربردی دارد؟ انواع RPC

در دنیای سیستم‌های توزیع‌شده و نرم‌افزارهای مدرن، نیاز به برقراری ارتباط مؤثر و سریع بین برنامه‌ها و سرویس‌ها اهمیت زیادی دارد. پروتکل RPC (Remote Procedure Call) یکی از روش‌های محبوب برای فراخوانی توابع و متدها از راه دور است که توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا بدون نگرانی از جزئیات ارتباط شبکه، عملیات مورد نیاز خود را روی سرورهای دیگر اجرا کنند.

RPC چیست؟

RPC یا Remote Procedure Call یک پروتکل ارتباطی است که به برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا توابع یا متدهایی را که روی یک سرور یا سیستم دیگر قرار دارند، به صورت مستقیم و مشابه فراخوانی‌های محلی اجرا کنند. این پروتکل با پنهان‌سازی پیچیدگی‌های ارتباط شبکه، فرآیند توسعه نرم‌افزارهای توزیع‌شده را ساده‌تر می‌کند و به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا بدون نیاز به مدیریت جزئیات ارسال و دریافت داده‌ها، تنها با فراخوانی یک تابع، عملیات مورد نظر را انجام دهند.

RPC از دهه ۱۹۸۰ میلادی به عنوان یکی از پایه‌های اصلی ارتباط بین سیستم‌ها در شبکه‌های کامپیوتری مطرح شد و در طول زمان با ظهور نسخه‌های جدیدتر مانند XML-RPC، JSON-RPC و gRPC، همچنان جایگاه خود را در معماری‌های مدرن حفظ کرده است. این پروتکل در بسیاری از سیستم‌های توزیع‌شده، میکروسرویس‌ها و حتی اپلیکیشن‌های تحت وب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پروتکل RPC چگونه کار می‌کند؟

تعریف و فراخوانی تابع:

در ابتدا توسعه‌دهنده تابع یا متدی را تعریف می‌کند که قرار است از راه دور فراخوانی شود. این تابع معمولاً در یک سرور یا سرویس دیگر قرار دارد و رابط آن (Interface) برای کلاینت‌ها مشخص می‌شود.

ارسال درخواست (Request):

زمانی که کلاینت نیاز به اجرای تابع دارد، یک درخواست شامل نام تابع و پارامترهای مورد نیاز را به سرور ارسال می‌کند. این درخواست معمولاً به صورت سریال‌سازی شده (مانند JSON یا Protobuf) از طریق شبکه منتقل می‌شود.

دریافت و پردازش درخواست:

سرور پس از دریافت درخواست، آن را دسیریالایز کرده و تابع مورد نظر را با پارامترهای ارسال‌شده اجرا می‌کند. نتیجه اجرای تابع آماده می‌شود تا به کلاینت بازگردانده شود.

ارسال پاسخ (Response):

نتیجه اجرای تابع توسط سرور سریال‌سازی شده و به عنوان پاسخ به کلاینت ارسال می‌شود. کلاینت پس از دریافت پاسخ، آن را دسیریالایز کرده و نتیجه را در برنامه خود استفاده می‌کند.

پنهان‌سازی جزئیات شبکه:

یکی از ویژگی‌های مهم RPC این است که تمام جزئیات مربوط به ارسال و دریافت داده‌ها، مدیریت اتصال و خطاهای شبکه برای توسعه‌دهنده پنهان می‌ماند و او می‌تواند مانند فراخوانی یک تابع محلی، از توابع راه دور استفاده کند.

انواع روش‌های پیاده‌سازی RPC

ONC RPC (Open Network Computing RPC)

این روش یکی از قدیمی‌ترین پیاده‌سازی‌های RPC است که توسط شرکت Sun Microsystems توسعه یافت. ONC RPC بیشتر در سیستم‌های یونیکس و شبکه‌های محلی مورد استفاده قرار می‌گیرد و پایه بسیاری از سرویس‌های شبکه‌ای سنتی است.

XML-RPC

در این روش داده‌ها و درخواست‌ها به صورت XML سریال‌سازی و از طریق پروتکل HTTP منتقل می‌شوند. XML-RPC به دلیل سادگی و خوانایی بالا، در بسیاری از پروژه‌های وب و اپلیکیشن‌های سبک مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما به دلیل حجم بالای داده‌ها و سرعت پایین‌تر نسبت به سایر روش‌ها امروزه کمتر رایج است.

XML-RPC چیست و چه کاربردی دارد؟ + برسی کامل XML-RPC در وردپرس

JSON-RPC

این پیاده‌سازی مشابه XML-RPC است، اما به جای XML از فرمت JSON برای سریال‌سازی داده‌ها استفاده می‌کند. JSON-RPC سبک‌تر و سریع‌تر است و به راحتی با زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی و اپلیکیشن‌های وب سازگار می‌شود.

gRPC

gRPC یک فریم‌ورک مدرن و قدرتمند برای پیاده‌سازی RPC است که توسط گوگل توسعه یافته است. این روش از پروتکل HTTP/2 و فرمت باینری Protobuf استفاده می‌کند و امکاناتی مانند استریمینگ، امنیت بالا و پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی را فراهم می‌سازد. gRPC به ویژه در معماری میکروسرویس‌ها و سیستم‌های مقیاس‌پذیر کاربرد فراوانی دارد.

gRPC چیست و چه کاربردی در توسعه نرم‌افزار دارد؟ مقایسه gRPC و REST

مزایا و معایب استفاده از RPC

مزایا	معایب
ساده‌سازی ارتباط بین سرویس‌ها	وابستگی به شبکه و مشکلات تاخیر
پنهان‌سازی پیچیدگی‌های شبکه	دشواری در دیباگ و عیب‌یابی
افزایش سرعت توسعه	مشکلات امنیتی در صورت عدم پیاده‌سازی صحیح
پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی	ناسازگاری احتمالی بین نسخه‌های مختلف
مناسب برای سیستم‌های توزیع‌شده	پیچیدگی در مدیریت خطاها و استثناها

ابزارها و کتابخانه‌های محبوب برای RPC

gRPC

یکی از محبوب‌ترین و مدرن‌ترین فریم‌ورک‌های RPC است که توسط گوگل توسعه یافته و از پروتکل HTTP/2 و Protobuf بهره می‌برد. gRPC امکاناتی مانند استریمینگ، امنیت بالا و پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی را ارائه می‌دهد و به طور گسترده در معماری میکروسرویس‌ها استفاده می‌شود.

Apache Thrift

این فریم‌ورک توسط فیسبوک توسعه یافته و امکان تعریف سرویس‌ها و داده‌ها را به صورت مستقل از زبان برنامه‌نویسی فراهم می‌کند. Thrift از پروتکل‌ها و فرمت‌های مختلف پشتیبانی می‌کند و برای ارتباط بین سرویس‌های نوشته‌شده با زبان‌های مختلف بسیار مناسب است.

JSON-RPC

کتابخانه‌های متعددی برای پیاده‌سازی JSON-RPC در زبان‌های مختلف وجود دارد. این روش به دلیل سادگی و استفاده از فرمت JSON به راحتی در پروژه‌های وب و اپلیکیشن‌های سبک قابل استفاده است و نیاز به تنظیمات پیچیده ندارد.

XML-RPC

ابزارها و کتابخانه‌های مختلفی برای پیاده‌سازی XML-RPC در زبان‌هایی مانند Python، Java و PHP وجود دارد. این روش به دلیل خوانایی بالا و سادگی پیاده‌سازی، هنوز هم در برخی پروژه‌های قدیمی و سیستم‌های سازگار با XML کاربرد دارد.

جمع‌بندی…

پروتکل RPC با ساده‌سازی ارتباط بین سرویس‌ها و پنهان‌سازی پیچیدگی‌های شبکه، نقش مهمی در توسعه سیستم‌های توزیع‌شده و میکروسرویس‌ها ایفا می‌کند. با وجود چالش‌هایی مانند مدیریت خطا و امنیت، استفاده از پیاده‌سازی‌های مدرن مانند gRPC و Thrift می‌تواند کارایی و سرعت توسعه را افزایش دهد و ارتباطی مطمئن و سریع بین اجزای مختلف نرم‌افزار فراهم کند.