효과적인 커뮤니케이션은 네트워크 시스템의 다양한 구성 요소 간에 시기적절하고 효율적인 정보 교환을 가능하게 하므로 현대 소프트웨어 개발에서 매우 중요한 요소입니다. 이러한 시스템에서 속도, 확장성 및 신뢰성을 보장하려면 구성 요소 간 통신 관리를 위한 강력한 도구가 필수적입니다.
gRPC는 애플리케이션 간 통신을 혁신할 수 있는 잠재력을 지닌 혁신적이고 진보된 프레임워크입니다. 기존의 통신 프로토콜은 최신 아키텍처의 요구 사항을 충족하기에 불충분한 경우가 많습니다. 그러나 gRPC는 이 문제에 대한 강력하고 효율적인 해결책을 제공합니다.
gRPC란?
gRPC (Google 원격 프로시저 호출)은 RPC(원격 프로시저 호출)를 구현합니다. RPC를 사용하면 프로그램이 로컬 함수 호출처럼 다른 시스템에서 프로시저를 호출할 수 있습니다. RPC는 네트워크를 통한 프로세스 간 통신(IPC)을 가능하게 합니다.
기존의 원격 프로시저 호출(RPC) 프로토콜은 여러 프로그래밍 언어 간의 호환성을 보장해야 하는 등 몇 가지 한계가 있어 데이터 직렬화와 관련된 문제가 발생하고 전송 중 효율성이 저하될 수 있습니다.
Google은 기존 RPC 구현의 제약을 뛰어넘기 위해 고급 원격 프로시저 호출(RPC) 프레임워크인 gRPC를 개발했습니다.
gRPC는 원격 프로시저 호출을 통해 분산 시스템 간의 신속한 통신을 지원하는 다용도 오픈 소스 프레임워크입니다. 이 프레임워크를 통해 사용자는 서비스 인터페이스를 정의하는 범용 언어 역할을 하는 프로토콜 버퍼를 활용하여 서비스와의 연결을 생성할 수 있습니다.
gRPC를 사용하면 다양한 프로그래밍 언어로 클라이언트 및 서버 코드를 모두 생성할 수 있으므로 플랫폼 간 상호 운용성이 용이합니다.
gRPC의 기본 목표는 구현에 사용되는 프로그래밍 언어와 지리적 위치에 관계없이 원활하고 신뢰할 수 있는 서비스 간 통신을 촉진하는 것입니다.
gRPC 작동 방식
프로토콜 버퍼 서비스 정의
gRPC는 기본적으로 프로토콜 버퍼 언어의 활용을 통해 요약된 서비스 아이디어를 기반으로 합니다. 이 서비스는 클라이언트가 원격으로 실행할 수 있는 방법을 설명하고 데이터 교환을 위한 프레임워크를 제공합니다.
gRPC로 서비스를 정의하는 프로세스는 선호하는 프로그래밍 언어로 클라이언트 및 서버 스텁을 생성하는 코드 생성 도구를 활용하여 기존 코드 베이스와의 원활한 통합을 용이하게 합니다.
gRPC 프레임워크는 클라이언트-서버 통신을 위해 요청-응답 패러다임을 활용합니다. 클라이언트로부터 호출을 수신하면 서버는 프록시 또는 “스텁”을 생성하며, 이는 원격 서비스의 로컬 복제본 역할을 합니다.
본 발명의 구현은 원격 프로시저를 모방하고 프로토콜 버퍼에 의해 부여된 이진 형식을 활용하여 그 파라미터를 인코딩하는 메커니즘(이하, “스텁”이라 함)의 제공을 수반한다. 앞서 언급한 인코딩 프로세스는 HTTP/2 채널을 통해 원격 서버로 해당 매개변수를 전송하기 전에 수행됩니다. 따라서, 클라이언트는 원격에 위치한 함수를 로컬 함수로 취급하고 기존 네트워크 통신 기술과 관련된 지연 시간 또는 기타 단점 없이 동일한 함수를 호출할 수 있습니다.
GRPC 서버는 지정된 포트를 통해 들어오는 메시지의 수신기 역할을 합니다. 메시지를 수신하면 서버의 스텁은 수신된 데이터를 직렬화된 형식에서 원래 상태로 디코딩하는 작업을 담당합니다. 이 프로세스에는 서버 내에서 관련 메서드를 호출하고 디코딩된 매개 변수를 인수로 전달하는 작업이 포함됩니다.
서버는 필요한 연산을 실행하고 프로토콜 버퍼를 활용하여 형식이 지정된 응답을 생성한 다음 클라이언트로 전송합니다.
HTTP/2로 더욱 효율적인 gRPC
gRPC 사용의 중요한 이점 중 하나는 HTTP/2 프로토콜을 기본 전송 메커니즘으로 활용한다는 점입니다.
HTTP/2에는 멀티플렉싱, 서버 측 푸시, 헤더 압축과 같은 여러 고급 기능이 탑재되어 있습니다. 이러한 특성 덕분에 멀티플렉싱의 이점을 활용하여 클라이언트와 서버 간의 효율적인 동시 통신이 가능하며, 이를 통해 여러 개의 gRPC 요청과 응답을 단일 HTTP/2 연결을 통해 전송할 수 있어 지연 시간을 줄이고 처리량을 향상시킬 수 있습니다.
서버 푸시 기술을 활용하면 서버가 요청을 받기 전에 클라이언트에 정보를 배포할 수 있으므로 실시간 업데이트 및 스트리밍 시나리오를 용이하게 할 수 있습니다. 또한 헤더 압축은 특히 메타데이터의 경우 통신 중에 전송해야 하는 데이터의 양을 크게 줄일 수 있으므로 각 요청에 대해 구현할 때 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.
장애로부터 보호하는 gRPC
GrPC는 메시지 확인, 오류 관리, 타임아웃 전파를 위한 메커니즘을 제공하여 통신의 신뢰성과 복원력에 기여합니다. 클라이언트에서 서버로 요청을 전송하면 클라이언트는 메시지 수신을 확인하기 위해 응답을 기다립니다.
gRPC의 강력한 오류 보고 메커니즘은 클라이언트와 서버 간에 발생할 수 있는 모든 통신 문제를 효과적으로 처리할 수 있도록 지원합니다. 이러한 메커니즘을 통해 양 당사자는 문제에서 복구하거나 적절한 조치를 취할 수 있습니다. 또한 gRPC는 기한 전파 기능을 제공하여 클라이언트가 요청 실행의 최대 시간 프레임을 지정할 수 있도록 합니다. 이를 통해 모든 요청이 지정된 시간 내에 실행되도록 보장합니다.
gRPC를 사용해야 하는 이유는 무엇인가요?
gRPC는 혁신적인 속성과 강력한 용량으로 인해 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다.
gRPC는 API 및 마이크로서비스를 포함한 클라이언트-서버 아키텍처에 매우 효과적인 옵션을 제공합니다. 이 혁신적인 기술은 HTTP/2와 같은 통신 프로토콜의 힘과 프로토콜 버퍼의 바이너리 직렬화 기능을 활용하여 분산 시스템 개발을 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
gRPC는 크로스 플랫폼입니다
gRPC는 특정 프로그래밍 언어에 맞춘 언어별 구현을 제공하여 관용적 인터페이스를 제공하고 대상 언어에 맞는 코드를 생성합니다.
gRPC는 Java, C++, Python, Go, Ruby, JavaScript 등 여러 프로그래밍 언어를 포괄하는 다목적 언어 지원 기능을 갖추고 있습니다. 이 포괄적인 지원 프레임워크를 통해 개발자는 효율적인 협업을 위해 선호하는 프로그래밍 언어를 선택할 수 있습니다.
gRPC는 여러 시스템에서 실행할 수 있는 프로그램을 생성할 수 있도록 지원하여 크로스 플랫폼 애플리케이션 개발을 촉진합니다. 이는 서로 다른 플랫폼 간의 원활한 상호 운용성을 촉진하는 일련의 도구와 라이브러리를 제공함으로써 달성됩니다.
크로스 플랫폼 기능을 구현함으로써 애플리케이션은 디바이스 및 운영 체제의 한계를 뛰어넘을 수 있으며, 이를 통해 광범위한 사용과 접근성의 잠재력을 향상시킬 수 있습니다.
성능과 확장성을 촉진하는 gRPC
gRPC 프레임워크는 기존 원격 프로시저 호출(RPC) 시스템에 비해 지연 시간과 처리량이 개선되어 성능과 확장성 측면에서 우수한 특성을 보여줍니다.
gRPC는 아키텍처를 통해 로드 밸런싱과 확장성을 내재적으로 지원합니다. 이를 통해 클라이언트 측 로드 밸런싱 및 분산 추적과 같은 기능을 활용하여 서비스의 여러 인스턴스에 걸쳐 워크로드를 분산할 수 있습니다.
gRPC의 본질적인 확장성을 통해 트래픽 급증에 적응하고 변화하는 요구사항에 따라 운영을 수정하는 동시에 최적의 성능과 안정성을 유지할 수 있습니다.그 결과 개발자는 확장하는 사용자 기반을 쉽게 수용할 수 있는 고기능 시스템을 만들 수 있습니다.
gRPC API를 테스트하고 문서화해야 합니다
GPRS는 서로 다른 시스템 간의 상호 운용성을 가능하게 하여 엄청난 가치와 힘을 부여합니다. 그러나 이 복잡한 기능으로 인해 문제가 발생할 수도 있습니다. 따라서 GPRS 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)에 대한 세심한 테스트와 문서화가 필수적입니다.
Postman 소프트웨어는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 개발, 테스트 및 문서화 영역에서 귀중한 자산으로 널리 인정받고 있습니다. 사용자 친화적인 특성, 강력한 기능, 적응성 및 확장성으로 인해 gRPC API를 만드는 데 이상적인 선택으로 높은 평가를 받고 있습니다.