一、什么是PRC ？
1.1 定義
RPC（Remote Procedure Call），遠程過程調用。是一個計算機通信協議，該協議允許運行於一台計算機的程序調用另一個地址空間（通常為另一台開放網絡的計算機）的子程序。而在開發人員的視角看來，該調用過程和調用本地過程一樣，無需額外編程。在這個過程中，RPC也可以輕易的進行跨語言調用。
舉例來說：存在兩台服務器A，B，在A服務器上部署了一個應用程序，該應用程序需要調用在B服務器上應用提供的函數/方法。RPC的作用，就是讓A可以通過網絡跨內存空間調用B上的函數/方法。
為什么不用Restful接口要提出RPC？ Restful接口每次調用時，都需要編寫http請求。RPC能做到的，是像本地調用一樣去發起遠程調用而讓使用者對遠程調用無感知。
1.2 組件
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Server：RPC服務的提供者，上述例子中為服務器B。
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Client：RPC服務的調用方，上述例子中的服務器A。
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Client Stub：存放Server的地址信息，再將服務端的請求打包成網絡消息，通過網絡遠程發送給服務方。
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Server stub：接收客戶端發送過來的消息，將消息解包，並調用本地的方法。
1.3 RPC調用過程
(1) 客戶端（client）以本地調用方式（即以接口的方式）調用服務；
(2) 客戶端存根（client stub）接收到調用后，負責將方法、參數等組裝成能夠進行網絡傳輸的消息體（將消息體對象序列化為二進制）；
(3) 客戶端通過sockets將消息發送到服務端；
(4) 服務端存根( server stub）收到消息后進行解碼（將消息對象反序列化）；
(5) 服務端存根( server stub）根據解碼結果調用本地的服務；
(6) 本地服務執行並將結果返回給服務端存根( server stub）；
(7) 服務端存根( server stub）將返回結果打包成消息（將結果消息對象序列化）；
(8) 服務端（server）通過sockets將消息發送到客戶端；
(9) 客戶端存根（client stub）接收到結果消息，並進行解碼（將結果消息發序列化）；
(10) 客戶端（client）得到最終結果。
RPC將中間過程封裝起來，使用戶無感知。
二、什么是GRPC？
gRPC (Google Remote Procedure Calls) 是Google發起的一個開源遠程過程調用 (Remote procedure call) 系統。該系統基於 HTTP/2 協議傳輸，使用Protocol Buffers 作為接口描述語言。
gRPC是RPC系統的一種。 其基於 HTTP/2 標准設計，帶來諸如雙向流、流控、頭部壓縮、單 TCP 連接上的多復用請求等特性。
2.1 Protocol Buffers
Protocol Buffers是一種序列化數據結構的協議。其包含一個接口描述語言用來描述一些方法與數據結構，並可以通過一些工具來將這些描述轉化為代碼。具體的Protocol語法這里不談，接下來用一個Python gRPC例子說明gRPC基礎概念。
2.2 gRPC Python示例 (參考：daydaygo)
通過代碼往往能加深理解！
環境需求：Python3、Proto3、pip包：grpcio、grpc-tools。
- 編寫
.proto文件：定義服務Greeter和 APISayHello。定義請求和回復message格式。
// helloworld.proto
syntax = "proto3";
service Greeter {
rpc SayHello(HelloRequest) returns (HelloReply) {}
}
message HelloRequest {
string name = 1;
}
message HelloReply {
string message = 1;
}
- 通過grpc-tools編譯protocol文件
python -m grpc_tools.protoc --python_out=. --grpc_python_out=. -I. helloworld.proto
python -m grpc_tools.protoc: python 下的 protoc 編譯器通過 python 模塊(module) 實現, 所以說這一步非常省心--python_out=.: 編譯生成處理 protobuf 相關的代碼的路徑, 這里生成到當前目錄--grpc_python_out=.: 編譯生成處理 grpc 相關的代碼的路徑, 這里生成到當前目錄-I. helloworld.proto: proto 文件的路徑, 這里的 proto 文件在當前目錄
編譯后生成兩個Python模塊
helloworld_pb2.py: 用來和 protobuf 數據進行交互
helloworld_pb2_grpc.py: 用來和 grpc 進行交互
- gRPC Server實現
from concurrent import futures
import time
import grpc
import helloworld_pb2
import helloworld_pb2_grpc
# 實現 proto 文件中定義的 GreeterServicer
class Greeter(helloworld_pb2_grpc.GreeterServicer):
# 實現 proto 文件中定義的 rpc 調用
def SayHello(self, request, context):
return helloworld_pb2.HelloReply(message = 'hello {msg}'.format(msg = request.name))
def serve():
# 注冊啟動 rpc 服務
server = grpc.server(futures.ThreadPoolExecutor(max_workers=10))
helloworld_pb2_grpc.add_GreeterServicer_to_server(Greeter(), server)
server.add_insecure_port('[::]:50051')
server.start()
try:
while True:
time.sleep(60*60*24) # one day in seconds
except KeyboardInterrupt:
server.stop(0)
if __name__ == '__main__':
serve()
server端提供了 rpc服務的實現並注冊開啟rpc服務。
- gRPC Client實現
import grpc
import helloworld_pb2
import helloworld_pb2_grpc
def run():
# 連接 rpc 服務器
channel = grpc.insecure_channel('localhost:50051')
# 調用 rpc 服務
stub = helloworld_pb2_grpc.GreeterStub(channel)
response = stub.SayHello(helloworld_pb2.HelloRequest(name='czl'))
print("Greeter client received: " + response.message)
if __name__ == '__main__':
run()
三、K8S CRI接口
3.1 CRI是什么？
CRI（Container Runtime Interface）容器運行時接口，定義了容器和鏡像的服務的接口。因為容器運行時與鏡像的生命周期是彼此隔離的，因此需要定義兩個服務。該接口使用Protocol Buffer，基於gRPC。使用CRI接口，我們可以通過rpc的方式調用管理k8s集群容器。
3.2 iSula CRI
ISulad使用CRI接口，實現了和kubernetes 的對接。接下來演示python iSula CRI接口的調用。
首先需要通過grpc-io工具編譯CRI proto文件生成核心python模塊並開啟iSulad-CRI服務。
import grpc
import api_pb2_grpc
import api_pb2
if __name__ == '__main__':
# connect to rpc service
channel = grpc.insecure_channel('unix:///var/run/isulad.sock')
# rpc server： container and image server
runtime_stub = api_pb2_grpc.RuntimeServiceStub(channel)
image_stub = api_pb2_grpc.ImageServiceStub(channel)
# get iSulad version
response = runtime_stub.Version(api_pb2.VersionRequest())
print(response)
其余CRI API調用方式類似，具體參考其proto文件。