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TCP/IP 與 Internet 網路：第九章 RPC 高階程式介面 上一頁 下一頁
翻轉工作室：粘添壽
9-2 RPC 協定架構
我們用 OSI 參考模型來介紹 RPC 的協定架構，也許會讓讀者比較容易瞭解，說明如下：（如圖 9-3 所示）
※ 應用層：也就是我們一般發展的應用程式，譬如，Client/Server 資料庫伺服器。
※ 表現層：在不同主機上，對於抽象資料型態（Abstract Data Type）的表示法也許會有所不同。如果 Client/Server 的資料表示法不同，當它們執行呼叫遠端程序時，很容易發生嚴重的錯誤，因此，程序呼叫之前必須將所傳遞的參數以標準格式表示，才不會發生錯誤。目前一般應用環境大多以『外部資料表示法』（eXternal Data Representation, XDR）來表示資料型態，但近年來也有許多環境開始以 ASN.1 表示（請參考 8-10 節介紹）。
※ 交談層：遠端程序呼叫實現在這層次裡。
圖 9-3 RPC 系統與 OSI 參考模型
※ 傳輸層：可採用 TCP 或 IP 協定，也就是使用連接導向（虛擬電路）或非連接方式（電報傳輸）。
※ 網路層：採用 IP 協定。
※ 鏈路層與實體層：架設在一般區域網路或 Internet 網路上。
RPC 程式介面工具最主要是架設在傳輸層上，但不同傳輸層介面也會引起系統設計的不同。一般傳輸層介面大略可區分為：傳輸獨立（Transport-Independent, TI）介面和 Socket 介面兩種，前者稱之為 TIRPC；而後者稱之為 Socket-based RPC。TIRPC 是架設在 Network Selection 系統上，它是將有關網路上的伺服器、服務程式、網路位址、傳輸埠口等等都宣告成符號層次（Symbolic Level），而以 rpcbind() 程序來管理呼叫。Socket-based RPC 較為單純，直接連接到 Socket 傳輸埠口上，以 portmap() 程序取代 rpcbind()。雖然 Socket-based RPC 在製作上比較容易，但沒有 TIRPC 的變通性高，因為 TIRPC 將網路環境都以資料型態表示，不論現有的本地程序呼叫轉換成遠端程式呼叫，或網路環境變更，TIRPC 的處理都比 Socket-based RPC 較為容易。又從另一角度來看，TIRPC 比較適合一般範圍較小的區域網路使用；然而 Internet 網路上較適合簡單連結方式的 Socket-based RPC。本章為了延續上一章的介紹，而採用 Socket-based RPC 來介紹，至於 TIRPC 因限於篇幅不再另述。
無論 RPC 採用 Socket-based 或是 TIRPC，在連線方面也可區分為連接導向（TCP）和非連接方式（UDP），它們的運作方式如圖 10-4 與 10-5 所示。至於 RPC 連線應該選用 TCP 或 UDP 協定？這就得好好考慮。雖然 TCP 連線可保證訊息是否安全到達目的，並且可將連續大量的資料在預期時間內連續送達目的，但也有其缺點，譬如，每一連線會佔用系統資源，一般系統都會限制連線的數量，才不會使整個系統癱瘓掉。另一方面也要考慮到，如果傳輸資料過於短少，則先建立連線再傳送資料的過程就不需要了。UDP 連線雖然不能保證訊息是否安全到達，但也有其時效性，對於需要快速傳輸或較少量的資料而言，的確是個很好的傳輸工具，更何況它所佔用的資源最少，又不會受到系統連線數目的限制。但 UDP 最大的缺點是傳送端發送訊號時，可能會因為認為對方沒有收到訊息，而重複傳送同樣的訊息。當接收端收到重複訊息時，得有能力判斷而將之拋棄，才不至於發生錯誤。因此，在下面情況允許範圍內，可考慮使用 UDP：
● 遠端程序是否屬於『等冪性』（Idempotent），也就是遠端程序可連續接收同一訊息，而不會出問題。
● 呼叫訊息和回應訊息都可以在一個 UDP 封包內包裝完成。
● 伺服器需要多重客戶端要求，或客戶端需要多重伺服器要求的遠端呼叫程序。因為 UDP 不受系統連線數目的限制，也就是所使用的系統資源較少，因此可同時提供多重連線傳輸資料。
另外，如欲使用 TCP 連線的考慮因素如下：
(1) 對可靠性要求較高的遠端程序呼叫。
(2) 遠端程序不屬於『等冪性』的。
(3) 呼叫程序或回應訊息無法用一個 UDP 封包包裝。
由上述我們可以瞭解，UDP 協定在許多應用範圍也非常適合，譬如，DNS 伺服器之間的查詢。早期 Sun 發展 RPC 是應用在區域網路上的 NFS 系統上，一般區域網路範圍較小，封包在網路上不會跨越太多的路由端點，IP 封包在網路上不會有太多的延遲現象，因此，在 NFS 系統上是利用 UDP 來製作 RPC。但目前有許多應用發展在 Internet 網路上，通訊之間也許會經過較多的路由端點，對於傳輸的可靠性就較為薄弱，因此，大多建議使用 TCP 協定來銜接 RPC 程式。