[고급 프로그래밍] Week 11: RPC 개념과 동작 원리

Day 1: RPC 개요

• 강의 내용:
  • RPC의 개념
    • 원격 프로시저 호출 (Remote Procedure Call)란 무엇인가?
    • RPC의 역사와 배경
  • RPC의 동작 원리
    • 클라이언트와 서버의 상호작용
    • 스텁 (Stub)과 스켈레톤 (Skeleton)
  • RPC의 장점과 단점
    • RPC의 장점: 간편한 호출, 언어 독립성
    • RPC의 단점: 네트워크 지연, 장애 복구 문제
• 실습:
  • RPC의 기본 개념 설명 및 예제 코드 소개

### RPC 개요
1. RPC란 무엇인가?
   - 원격 서버의 함수나 절차를 로컬에서 호출하는 것처럼 사용하는 기술
   - 분산 시스템에서의 통신을 단순화

2. RPC의 동작 원리
   - 클라이언트가 원격 프로시저를 호출
   - 클라이언트 스텁이 호출을 받아 직렬화
   - 네트워크를 통해 서버로 전송
   - 서버 스켈레톤이 호출을 받아 처리
   - 결과를 직렬화하여 클라이언트로 반환

3. RPC의 장점과 단점
   - 장점: 사용의 간편함, 언어 독립성
   - 단점: 네트워크 지연, 장애 복구 문제

 

Day 2: RPC의 동작 원리

• 강의 내용:
  • RPC의 구성 요소
    • 클라이언트
    • 서버
    • 스텁 (Stub)과 스켈레톤 (Skeleton)
  • RPC 호출 과정
    • 요청 메시지 생성
    • 메시지 전송 및 응답 처리
  • RPC의 사용 사례
    • 분산 시스템에서의 데이터 처리
    • 원격 서비스 호출
• 실습:
  • 간단한 RPC 호출 과정 시뮬레이션

# RPC 예제: XML-RPC 사용
import xmlrpc.client

# 서버
from xmlrpc.server import SimpleXMLRPCServer

def add(x, y):
    return x + y

server = SimpleXMLRPCServer(("localhost", 8000))
server.register_function(add, "add")
server.serve_forever()

# 클라이언트
proxy = xmlrpc.client.ServerProxy("http://localhost:8000/")
result = proxy.add(2, 3)
print(f"결과: {result}")  # 결과: 5

 

Day 3: RPC 프로토콜과 구현

• 강의 내용:
  • RPC 프로토콜
    • JSON-RPC
    • XML-RPC
    • gRPC
  • RPC 구현 방법
    • 언어별 RPC 구현
    • 파이썬에서의 RPC 구현
  • RPC의 성능과 보안
    • 성능 최적화 기법
    • 보안 강화 방법
• 실습:
  • JSON-RPC 및 XML-RPC 예제 구현

# JSON-RPC 예제: jsonrpclib 사용
from jsonrpclib import Server

# 서버
from jsonrpclib.SimpleJSONRPCServer import SimpleJSONRPCServer

def add(x, y):
    return x + y

server = SimpleJSONRPCServer(("localhost", 8000))
server.register_function(add, "add")
server.serve_forever()

# 클라이언트
proxy = Server("http://localhost:8000/")
result = proxy.add(2, 3)
print(f"결과: {result}")  # 결과: 5

 

Day 4: gRPC 개요

• 강의 내용:
  • gRPC의 개념
    • gRPC란 무엇인가?
    • gRPC의 역사와 배경
  • gRPC의 주요 특징
    • HTTP/2 기반 통신
    • 프로토콜 버퍼 (Protocol Buffers) 사용
    • 양방향 스트리밍 지원
  • gRPC의 장점과 단점
    • gRPC의 장점: 고성능, 다중 언어 지원
    • gRPC의 단점: 초기 설정의 복잡성
• 실습:
  • gRPC의 기본 개념 설명 및 예제 코드 소개

### gRPC 개요
1. gRPC란 무엇인가?
   - Google에서 개발한 오픈 소스 RPC 시스템
   - HTTP/2 기반의 고성능 통신

2. gRPC의 주요 특징
   - HTTP/2 기반 통신
   - 프로토콜 버퍼 (Protocol Buffers) 사용
   - 양방향 스트리밍 지원

3. gRPC의 장점과 단점
   - 장점: 고성능, 다중 언어 지원
   - 단점: 초기 설정의 복잡성

 

Day 5: 프로토콜 버퍼 (Protocol Buffers)

• 강의 내용:
  • 프로토콜 버퍼의 개념
    • Protocol Buffers란 무엇인가?
    • 프로토콜 버퍼의 구조
  • 프로토콜 버퍼 사용 방법
    • .proto 파일 작성
    • 프로토콜 버퍼 컴파일러 사용
  • 프로토콜 버퍼의 장점
    • 직렬화 속도
    • 효율적인 데이터 표현
• 실습:
  • 프로토콜 버퍼 .proto 파일 작성 및 컴파일

// example.proto
syntax = "proto3";

service ExampleService {
  rpc Add (AddRequest) returns (AddResponse);
}

message AddRequest {
  int32 x = 1;
  int32 y = 2;
}

message AddResponse {
  int32 result = 1;
}

# 프로토콜 버퍼 컴파일
protoc --python_out=. --grpc_python_out=. example.proto

 

Day 6: 프로젝트 준비

• 강의 내용:
  • 프로젝트 주제 선정 및 요구사항 분석
    • 프로젝트 주제 및 요구사항 확정
    • 프로젝트 설계 및 계획 수립
  • 프로젝트 구현 준비
    • 데이터 구조 및 알고리즘 설계
    • gRPC 작업 관리 및 최적화 계획
• 실습:
  • 프로젝트 주제 및 요구사항 분석
  • 프로젝트 설계 및 계획 수립

### 프로젝트 주제 예시
1. gRPC를 사용한 분산 계산 시스템 개발
2. 실시간 gRPC 스트리밍 데이터 처리 시스템 구축

### 프로젝트 요구사항 예시
1. gRPC를 사용한 분산 계산 시스템:
   - 여러 클라이언트가 동시에 계산 요청
   - gRPC를 사용한 데이터 전송 및 처리
   - 결과 저장 및 분석

2. 실시간 gRPC 스트리밍 데이터 처리 시스템:
   - 실시간 데이터 스트리밍 수집 및 처리
   - gRPC 스트리밍을 사용한 데이터 변환 및 분석
   - 처리 결과 저장 및 시각화

### 프로젝트 설계 및 계획 예시
1. 데이터 입력 모듈 구현
2. gRPC 알고리즘 구현
3. 데이터 출력 및 성능 분석 모듈 구현