gRPC là gì? Cập nhật những kiến thức hữu ích về cách sử dụng gRPC cho DEV

gRPC là gì? Đây là công nghệ giao tiếp giữa client – server có vai trò cực kỳ quan trọng trọng môi trường microservices. Nền tảng được ứng dụng với nhiệm vụ tối ưu hiệu suất hoạt động của các dịch vụ phân tán. Vậy gRPC có nguyên lý hoạt động như thế nào? Người lập trình nên lưu ý gì khi sử dụng công cụ này? Những thắc mắc của bạn sẽ được FPT Shop giải đáp ngay!

Giới thiệu sơ lược về gRPC

gRPC là gì?

gRPC là một giao thức kỹ thuật tiếp theo từ mã nguồn mở rộng được tạo bởi Google. Nền tảng sử dụng giao thức HTTP/2 để truyền tải dữ liệu và giao tiếp giữa các phân phối ứng dụng. gRPC sử dụng RPC (Cuộc gọi thủ tục từ xa) như một cơ sở định dạng để xác định cách truyền dữ liệu giữa máy chủ và máy khách.

Nền tảng có thể tạo mã tự động và cung cấp khả năng hoạt động với nhiều trình cài đặt ngôn ngữ khác nhau, từ Java, C++, Python đến Go và nhiều ngôn ngữ khác. Điều này giúp gRPC trở thành một công cụ phổ biến để tạo ra các phân tán dịch vụ, đặc biệt là trong các hệ thống lớn và phức tạp.

gRPC cũng hỗ trợ nhiều mô hình hóa dữ liệu mã hóa khác nhau, bao gồm Bộ đệm giao thức, JSON và XML. Ngoài ra, nền tảng còn cung cấp khả năng xác thực, tài khoản, quản lý IP địa chỉ và nhiều tính năng bảo mật khác để bảo vệ việc truyền tải dữ liệu qua mạng.

Lịch sử phát triển gRPC như thế nào?

gRPC bắt đầu từ bộ giao dịch nội bộ của Google và sau đó được bố trí cho cộng đồng nguồn mở. Nền tảng được phát triển dựa trên công nghệ được sử dụng nội bộ tại Google từ nhiều năm trước khi công bố và đã trải qua nhiều phiên bản, cải tiến từ đó.

Đầu tiên, gRPC được xây dựng trên nền tảng SPDY. Đây là một giao thức HTTP tương thích được phát triển bởi Google và sau đó chuyển sang sử dụng HTTP/2, giao thức mà SPDY sau đó được tiêu chuẩn hóa.

Tính đến hiện tại, gRPC đã trở thành công nghệ phổ biến trong cộng đồng phần mềm mã nguồn mở rộng và được sử dụng rộng rãi bởi nhiều công nghệ công nghệ lớn. Nền tảng vẫn tiếp tục được phát triển và cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng phức tạp của các ứng dụng phân tán và hệ thống lớn.

Vai trò ứng dụng của gRPC

gRPC mang đến nhiều ý nghĩa đặc biệt đối với quá trình khai thác trên hệ thống mạng. Người dùng nên nắm bắt một số cơ sở ứng dụng nền tảng như sau:

• Hiệu suất: gRPC sử dụng giao thức HTTP/2 để truyền tải dữ liệu, hỗ trợ nén dữ liệu, đa luồng và một số tính năng khác để tối ưu hóa hiệu suất truyền tải dữ liệu giữa máy chủ và máy khách.
• Độ tin cậy: gRPC hỗ trợ nhiều tính năng bảo mật và xác thực như SSL/TLS, token, mã xác thực, giả mạo máy chủ và dữ liệu hóa học, giúp bảo vệ toàn bộ và an toàn trong quá trình giao dịch tiếp theo .
• Độ linh hoạt: gRPC hỗ trợ nhiều trình cài đặt ngôn ngữ và có thể được sử dụng trên nhiều nền tảng khác, từ điện thoại di động đến máy chủ, từ Java, C++, Python đến Go và nhiều ngôn ngữ khác.
• Định nghĩa dịch vụ: gRPC cho phép định nghĩa dịch vụ và phương thức cho giao tiếp giữa máy chủ và máy khách bằng cách sử dụng tệp tin protobuf, giúp tạo mã động tự động và tăng tốc độ trong quá trình phát triển ứng dụng.
• Tính toán thời gian thực: Hỗ trợ phát trực tuyến và đẩy máy chủ hỗ trợ gRPC, cho phép gửi liên kết dữ liệu giữa máy chủ và máy khách, từ đó tạo ra các ứng dụng tương tác trong thời gian thực.

Nguyên lý hoạt động của gRPC

gRPC kích hoạt theo mô hình client-server và sử dụng HTTP/2 để truyền dữ liệu. Dưới đây là phân tích chi tiết về nguyên lý hoạt động của gRPC:

IDL (Ngôn ngữ định nghĩa giao diện)

gRPC sử dụng IDL để định nghĩa dịch vụ và các phương thức mà khách hàng có thể gọi trên máy chủ. IDL này có thể được viết bằng Bộ đệm giao thức, một ngôn ngữ độc lập để xác định cấu hình dữ liệu và dịch vụ.

Code Generation

Từ IDL, gRPC có thể tạo mã tự động cho cả client và server. Điều này giúp tạo mã máy khách và máy chủ tự động và đồng bộ, giúp hạn chế lỗi và tăng tốc độ phát triển ứng dụng.

Sơ khai và Skeleton

Máy khách và máy chủ sẽ sử dụng sơ khai và khung được tạo ra từ mã tự động để giao tiếp với nhau. Sơ khai (ở phía máy khách) và bộ xương (ở phía máy chủ) giúp các phương thức từ xa có thể được gọi và xử lý một cách dễ dàng.

Tuần tự hóa và Giải tuần tự hóa

gRPC sử dụng Bộ đệm giao thức để tuần tự hóa và giải tuần tự hóa dữ liệu. Điều này giúp tối ưu hóa việc truyền dữ liệu kích thước, giúp tăng hiệu suất và tốc độ truyền dữ liệu.

HTTP/2

Nền tảng sử dụng giao thức HTTP/2 để truyền dữ liệu. Hỗ trợ ghép kênh hỗ trợ HTTP/2, nén tiêu đề và đẩy máy chủ, giúp tối ưu hóa tốc độ và hiệu suất truyền dữ liệu.

Phân biệt RPC và REST API

RPC (Cuộc gọi thủ tục từ xa) không phải là API REST. RPC và REST API là hai phương pháp khác nhau để thực hiện giao dịch tiếp theo giữa các ứng dụng phân tán.

RPC (Cuộc gọi thủ tục từ xa) là một mô hình tiếp theo cho phép một chương trình (hoặc một phần của chương trình) gọi một hàm hoặc phương thức ở một vị trí khác trên mạng, giống như việc gọi một bộ cục bộ. gRPC là một loại RPC mà Google đã phát triển, sử dụng giao thức HTTP/2 và được xây dựng trên bộ đệm giao thức nền tảng.

Trong khi đó, REST API (Chuyển giao trạng thái đại diện) là một kiến ​​trúc cho phép giao tiếp với các hệ thống web dựa trên các phương pháp tiêu chuẩn như GET, POST, PUT, DELETE và sử dụng các dữ liệu định dạng như JSON hoặc XML. 

So sánh sự khác biệt cụ thể

Người dùng có thể tìm thấy cơ sở khác biệt giữa RPC và REST API ở cách tiếp cận và cách thức hoạt động.

RPC áp dụng quy trình truy vấn được thực hiện bằng cách gọi trực tiếp. Trong khi đó, REST API dựa trên nguyên tắc của tài nguyên và truy cập vào tài nguyên thông tin qua URL, các phương thức HTTP như GET, POST, PUT, DELETE. 

API REST thường được sử dụng để tương tác với các hệ thống web và cho phép truy cập, thay đổi và xóa các tài nguyên thông tin qua các hoạt động tương ứng. Mỗi phương pháp đều có điểm ưu tiên riêng và thường được sử dụng trong các vấn đề khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, hệ thống.

Đặc biệt hơn, REST API thường tập trung vào trả về các tài nguyên (tài nguyên) và thực hiện các thao tác CRUD (Tạo, Đọc, Cập nhật, Xóa) trên chúng. Trong khi đó, tập tin RPC trung vào công việc gọi các phương thức từ xa để thực hiện tính toán hoặc trả về thông tin cụ thể.

Khi hiểu rõ những điều khác biệt này sẽ giúp bạn lựa chọn phương pháp tiếp theo phù hợp với nhu cầu cụ thể của ứng dụng và hệ thống. Cả hai phương pháp đều có điểm mạnh và điểm riêng và thường được sử dụng trong các vấn đề khác nhau.

Hình dáng của RPC-based APIs trong thực tế

• POST /songs/:id/play (play bài hát, thành công thì return true hoặc 1)

• GET /songs/:id/calculate total views (trả về con số tổng lượt xem của bài hát)

Những lưu ý cần biết trong gRPC

Một số lưu ý quan trọng khi sử dụng gRPC bao gồm:

• Sử dụng IDL một cách cẩn thận: Việc xác định giao diện dịch vụ (IDL) rất quan trọng, bạn cần xác định rõ các thông báo và dịch vụ cần thiết để tránh tình trạng mơ hồ và xung đột trong quá trình phát triển.
• Ưu tiên hóa dữ liệu: Sử dụng Bộ đệm giao thức để tuần tự hóa và giải tuần tự hóa giúp tối ưu hóa việc truyền dữ liệu kích thước, tăng hiệu suất tối ưu và giảm tải mạng.
• Quản lý phiên bản (Quản lý phiên): Trong gRPC, không có khái niệm "phiên bản" như trong RESTful API, do đó mà bạn cần xác định cẩn thận cách quản lý trạng thái và phiên làm việc giữa máy khách, máy chủ nếu cần.
• Bảo mật: Xác thực và bảo mật là những yếu tố vô cùng quan trọng trong môi trường phân tán. Người dùng cần sử dụng các phương pháp bảo mật như SSL/TLS để đảm bảo an toàn cho việc truyền tải dữ liệu.
• Tài nguyên và hiệu suất: Cần chú ý đến công việc quản lý tài nguyên (quản lý tài nguyên) và tối ưu hiệu suất (tối ưu hóa hiệu suất) trong quá trình phát triển khai thác và vận hành gRPC.

Tất cả những điều lưu ý trên đều đóng vai trò quan trọng trong công việc sử dụng gRPC một cách hiệu quả và an toàn.

Kinh nghiệm sử dụng gRPC hiệu quả

Giao tiếp phụ trợ cho phụ trợ

gRPC thực sự được ưa thích cho giao tiếp trong môi trường phụ trợ đến phụ trợ. Nền tảng cung cấp hiệu suất cao và không tốn nhiều tài nguyên CPU cho việc mã hóa/giải mã dữ liệu mã hóa.

Quản lý phụ thuộc

Cách sử dụng chung mô hình tệp từ tệp protobuf và cần cập nhật đồng thời có thể tạo ra sự phụ thuộc giữa các bên sử dụng. Điều này có thể gây ra lỗi trong phiên bản quản lý và bản cập nhật.

Tích hợp với Service Mesh

gRPC thường được tích hợp vào lưới dịch vụ hoặc sidecar trong các microservice mô hình để quản lý kết nối HTTP/2 và giám sát tốt hơn.

Hỗ trợ phát trực tuyến

Khả năng hỗ trợ phát trực tuyến 2 chiều của gRPC giúp nó trở thành phổ biến cho các hệ thống phát trực tuyến và tìm nguồn cung ứng sự kiện.

Cân nhắc Frontend-Backend Communication

Người dùng cần cân nhắc kỹ lưỡng khi sử dụng gRPC cho công việc tiếp nối giữa frontend và backend. Bạn có thể kết nối trạng thái (trạng thái kết nối) có thể tạo ra khó khăn khi tải mở rộng công việc và có thể dẫn đến Head of Line Blocking (HOL).

Sử dụng gRPC Gateway

Công cụ gRPC Gateway cho phép tạo một cổng HTTP/1 cho REST và một cổng HTTP/2 cho gRPC nhằm kết hợp cả hai loại giao thức một cách linh hoạt. Tuy nhiên, quá trình này cần phải thông qua dịch vụ proxy nên có thể không hoạt động được bằng cách sử dụng bản nguyên.

Tạm kết

Hy vọng bạn đọc đã hiểu gRPC là gì sau khi theo dõi bài viết trên. FPT Shop đã mang đến rất nhiều kiến thức hữu ích để giới thiệu về công cụ này. Chúc bạn áp dụng gRPC hiệu quả và nâng cao chất lượng công việc. 

Xem thêm:

• Locky là loại mã độc gì? Tìm hiểu những mối nguy hiểm từ Locky và cách phòng tránh hiệu quả
• WAF là gì? Bật mí những ứng dụng đặc biệt của tường lửa đối với Doanh nghiệp

Để trang bị những loại thiết bị công nghệ chất lượng phục vụ công việc thì bạn nên tham khảo tại FPT Shop. Cửa hàng cung cấp nhiều dòng máy tính xách tay, máy tính bảng và điện thoại chính hãng. Khi bạn mua hàng tại đây còn nhận được rất nhiều chương trình ưu đãi hấp dẫn.

• Điện thoại Honor