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  • 본 글은 데보션 글을 기반으로 정리 형식에서 작성되었습니다. (해당 링크는 하단에)

gRPC 란?

  • 구글에서 개발한 고성능 RPC 프레임워크
  • HTTP/2 에서 동작하며 양방향 스트리밍 및 흐름 제어 제공
  • 원경으로 호출할 수 있는 메서드 지정하여 서비스 정의하는 개념 기반
    • 클라이언트 어플리케이션이 로컬 객체처럼 다른 컴퓨터의 서버 어플리케이션의 메서드를 직접 호출 가능 -> 분산 어플리케이션 및 서비스 개발에 용이함
  • protobuf(IDL로 사용)를 기본 메세지 형식으로 사용
    • IDL (Interface Definition Language)

gRPC 특징

  • 언어 독립성: 다양한 언어 지원. 클라이언트와 서버가 다른 언어로 작성되어도 상호작용 가능
  • 양방향 스트리밍: HTTP/2를 기반으로 하는 클라이언트 - 서버 간 양방향 스트리밍 지원
  • 강력한 타입 체크: 메세지 형식으로 protobufs로 정의하면, gRPC는 Type 체크 제공
  • 높은 성능: HTTP/2와 protobufs 를 활용한 높은 성능 제공
  • 구글 API 연동: 구글 API 인터페이스에 gRPC가 제공되므로 연동에 용이함

gRPC 4가지 서비스 정의 방법

  1. 단항 RPC: 클라이언트가 서버에 단일 요청 전송 후 일반 함수 호출처럼 단일 응답
rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloResponse);
  1. 서버 스트리밍 RPC: 클라이언트가 서버에 요청 보내고, 일련의 메시지 읽을 수 있는 스트림을 다시 받는 방식
rpc LotsOfReplies(HelloRequest) returns (stream HelloResponse);
  1. 클라이언트 스트리밍 RPC: 클라이언트가 일련의 메시지 작성하고 제공된 스트림을 사용하여 다시 서버로 보내는 방식
rpc LotsOfGreetings(stream HelloRequest) returns (HelloResponse);
  1. 양방향 스트리밍 RPC: 양쪽이 읽기-쓰기 스트림을 사용해 일련의 메시지를 보내는 방식
rpc LotsOfGreetings(stream HelloRequest) returns (HelloResponse);

protobuf

  • 프로토콜 버퍼 데이터
  • 개발 언어, 플랫폼과 상관 없이 직렬화 가능하게 하는 데이터 구조
    • 메시지로 구조화 됨
    • 각 메세지는 필드라고 하는 일련의 이름-값 쌍을 포함함
  • 서로 다른 시스템끼리 데이터 공유, 저장하기 위해 사용
  • xml, json 보다 더 효율적인 방식으로 데이터 관리
    • 때문에 전송 및 저장 시 데이터를 더 적게 사용할 수 있다.
  • 파일 확장자는 .proto로 정의된다

코드 작성해 보기

  • proto 파일 생성
// https://github.com/grpc/grpc-go

syntax = "proto3";

// 패키지로 생성하기 위해 추가
option go_package = "grpc/helloworld";

// 패키지로 생성하기 위해 추가
package helloworld;

// The greeting service definition.
service Greeter {
  // Sends a greeting
  rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}

// The request message containing the user's name.
message HelloRequest {
  string name = 1;
}

// The response message containing the greetings
message HelloReply {
  string message = 1;
}
  • .proto 파일 생성 후, protoc 을 이용해 각 언어에 맞는 코드 생성
protoc --go\_out=. --go\_opt=paths=source\_relative --go-grpc\_out=. --go-grpc\_opt=paths=source\_relative helloworld/helloworld.proto
  • go 서버 코드 작성
package main

import (
    "context"
    "flag"
    "fmt"
    pb "grpc/helloworld" // protoc 로 생성된 코드
    "log"
    "net"

    "google.golang.org/grpc"
)

var (
    port = flag.Int("port", 50051, "The server port")
)

// helloworld.GreeterServer 구현체 시용하는 서버
type server struct {
    pb.UnimplementedGreeterServer // 이부분은 안하면 에러가 발생한다. protobuf generate시 생성됨
}

type GreeterServer struct {
    SayHello(context.Context, *HelloRequest) (*HelloReply, error)
    // protobuf 빌드 시 생성되는 메서드
    mustEmbedUnimplementedGreeterServer()
}

func (s *server) SayHello(ctx context.Context, in *pb.HelloRequest) (*pb.HelloReply, error) {
    log.Printf("Received: %v", in.GetName())
    return &pb.HelloReply{Message: "Hello " + in.GetName()}, nil
}

func main() {
    flag.Parse()
    lis, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf(":%d", *port))
    if err != nil {
        log.Fatalf("failed to listen: %v", err)
    }
    s := grpc.NewServer()
    pb.RegisterGreeterServer(s, &server{}) //client가 사용할 수 있도록 등록
    log.Printf("server listening at %v", lis.Addr())
    if err := s.Serve(lis); err != nil {
        log.Fatalf("failed to serve: %v", err)
    }
}

REFERENCE

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gRPC란 무엇일까? 이를 알기 위해선 RPC를 먼저 알아봐야 한다.

 

RPC (Remote Procedure Call)

 

_RPC 메커니즘_

RPC는 API를 구축하는 접근 방식이다.

클라이언트 - 서버 간 상호 작용 방식으로, 원격 제어를 위한 코딩 없이 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저를 실행할 수 있게 하는 프로세스간 통신 기술이다. 즉, 로컬 위치 혹은 원격 위치에 있는 기능을 수행할 수 있게 하는 것이다.

정리하자면, 원격으로 특정 함수나 프로시져를 호출할 수 있게 하는 것이다.

  • 교환이 간단하다.
  • 내용이 가볍다.
  • 따라서 프로그래밍 부담이 적고 속도가 빠르다.

 

방법

  • 양쪽의 인터페이스 규약을 IDL등의 언어로 정의
  • 해당 프로그래밍 언어가 부를 수 있는 형태의 코드로 생성

 

함수 - 프로시져

  • 함수: 입력값(input)에 따른 출력값(output)을 내보내는 것.
  • 프로시져: __명령 단위가 수행하는 절차__에 집중한 개념. 따라서 출력값은 없을 수도 있으며, 함수보다 큰 단위의 실행에 사용된다.

 

IDL (Interface Definition Language)

RPC는 IDL을 이용한다. IDL이란 인터페이스 정의 언어로, 어느 한 언어게 국한되지 않게 인터페이스를 표현하는 방법

  • 서버 호출 규약 정의
  • 함수명, 인자, 반환값에 대한 데이터 타입 지정

 

gRPC (Google Remote Procedure Call)

 

gRPC는 구글에서 개발한 RPC 기반의 통신 방식이다.

 

_gRPC 메커니즘_

왼쪽 service가 서버, 오른쪽 client가 클라이언트이다.

그리고 각각 프로그래밍 언어가 적혀있는 것은 서로 다른 언어들끼리도 통신할 수 있다는 것을 예시로 든 것이다.

 

특징

  • JSON 혹은 XML이 아닌 프로토콜 버퍼 기반의 메시지를 바이너리 형식으로 직렬화 통신
  • 프로토콜 버퍼로 원하는 메시지 타입을 미리 정의
  • HTTP/2를 사용하기 때문에, 요청-응답을 넘어 스트리밍도 지원

 

프로토버퍼 (Proto Buffer)

gRPC에서 통신하기 위해 서비스 인터페이스를 정의하는 방법.

  • 프로토 파일로 정의된 메세지 포맷들을 이용하여 직렬화(Serialize)
  • 프로토 파일을 토대로 받은 메세지를 역직렬화

 

RPC vs REST API

  • REST API는 JSON 혹은 XML 형식을 사용하여 통신하기에 크기가 크고 따라서 상대적으로 느리다.
  • REST API 서버는 클라이언트와 **엔드포인트(End Point)**를 공유한다. 반면 gRPC는 클라이언트와 __함수__를 공유한다.
  • REST API는 HTTP 상태 코드로 표시하는 반면, gRPC는 에러 코드를 사용한다.

 

장점

  • 속도가 빠름
  • 엄격한 타입 검사
  • 이중 스트리밍

 

단점

  • 엄격한 타입 검사 때문에 주기적으로 변경하고 업데이트하는 것이 부담이 될 수도 있다.
  • 부족한 생태계: 비교적 최근 기술이기 때문에 환경이 국한되어 있고 자료가 부족하다.
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