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RPC协议2:这个协议是一个够年头的协议
本文介绍用于ONC RPC协议规范。此协议使用XDR语言进行描述，并文不打算描述具体的使用细节而只介绍RPC协议本身。
ONC RPC是基于RPC调用模型，此模型和本地过程调用（LPC）类似。对于LPC而言，调用方只需要将参加放入一些固定的地址，如寄存器，然后将程序的控制 权转交给另一个程序，最后再由那个程序返回即可。RCP与之类似，RCP在调用一个远程过程后，自己进行等待状态，传往远程过程的参数包括过程参数，返回 参数包括执行结果。当收到包括执行结果的消息后，本地进程从消息中取得结果，调用进程重新开始执行。在服务器一方，有一个程序在等待调用，当有一个调用到 达时，服务器进程取得进程参数，计算结果，然后返回结果。
在上面的模型中，在某一个时刻只有一个进程是活动的。ONC RCP没有规定如何处理并发。调用可以同步的也可以是异步的。服务器可以创建一个线程来接收用户请求，也可以自己来接收用户请求。下面是RCP不同于 LPC的几点：
1． 错误处理：对于远程服务器和网络失败必须进行处理；
2． 全局变量：因为远程服务不可能访问本地的变量，因此不能传送全局变量；
3． 性能：RPC通常比LPC要慢许多；
4． 认证：因为RPC通常要经过网络，因此必须进行认证。
虽然有现成的工具可以自动生成相关的服务器和客户方，但是协议本身仍然需要仔细设计。
RPC可由不同的传输协议实现，但RPC依然需要获得传输层的信息（这一过程本文不涉及）。这是因为有时候，传输层会限制信息的长度，同时通信双方 必须遵守同一个通信协议。RPC不会试图实现任何可靠性，应用程序应该注意相关的可靠性问题。如果RPC在TCP上运行，一切好说。TCP代替应用程序做 一些工作，但如果RPC运行在UDP上，应用程序必须注意超时，重传，多次请求检查等工作。因为传输是独立的，因此RPC必须从相关的传输层上获得是否正 确执行的信息。对于UDP来讲，如果应用程序没有得到响应，它必须重新请求；重新请求后得到响应，应用程序只能推断出服务器至少执行了一次请求。通过对请 求加上编号，可以使得服务器不对重复的请求加以响应。因此我们可以确定在收到确定后，服务器至多执行了一次请求。这里需要注意的一点是：客户的请求的ID 号只能用于和服务器内的ID号进行相等比较，不能进行其它操作。
即使使用了TCP，在没有得到响应时，我们也不能确定服务器是不是一定执行了相关的操作。我们还需要使用超时机制以保证服务器没有失败。RPC可以使用其 它的协议，如VMTP。但本文中我们以TCP作为例子。RPC协议本身不包括绑定，这是由高层协议来完成的。RPC必须提供：
1． 被调用过程必须是唯一的；
2． 必须提供调用消息和响应消息的配对机制；
3． 必须提供认证机制；
除上面的要求外还必须提供对下面问题的检测机制：
1． RPC不匹配；
2． 版本号不匹配；
3． 协议错误，如参数错误；
4． 必须提供认证错误的原因；
5． 提供其它错误信息。
RCP调用有三个无符号整数域：远程程序号，程序版本号和远程过程号。程序号必须统一管理 ([email=%28rpc@sun.com]rpc@sun.com[/email]) 。在拥有一个程序号后，我们就可以实现自己的远程程序了。第一个实现通常以版本1来标记，这个版本号用于标记我们应该使用何种版本的程序。过程号用于标记 被调用的程序。RCP本身可以变化，RCP消息协议也可以变化。因此消息本身也有RPC版本号，它通常和这里描述的两个版本号之一一致。返回消息必须提供 信息以足以确定下面错误：
1． 远程实现不支持版本2，返回可以支持的最高和最低版本号；
2． 远程程序在远程机上不可用；
3． 远程程序不支持请求的版本号，返回支持的最高和最低版本号；
4． 请求的过程不存在；
5． 参数错误
认证机制要求请求消息有两个认证域：证书和确认。响应消息有一个域：响应确认。RPC对这三个域统一定义如下：
enum auth_flavor {
AUTH_NONE = 0,
AUTH_SYS = 1,
AUTH_SHORT = 2
/* and more to be defined */
};
struct opaque_auth {
auth_flavor flavor;
opaque body<400>;
};
对于认证结构语义的解释不在本协议规定之列。如果认证失败，必须提供失败原因。程序号成组给出，下面是一些规定：
0 - 1fffffff 由rpc@sun.com定义
20000000 - 3fffffff 用户定义
40000000 - 5fffffff 临时
60000000 - 7fffffff reserved
80000000 - 9fffffff reserved
a0000000 - bfffffff reserved
c0000000 - dfffffff reserved
e0000000 - ffffffff reserved
其中第一组中要求的号码要求所有的RPC过程必须遵守，即同一个号必须提供相同的功能。第二组主要用于调试。第三组是由程序临时产生的号码。其它号 码保留，不得使用。用户可以向服务器发送一组请求，称为批处理。批处理时用户不用等待服务器返回，而是使用一个特定的请求获得这一组请求的响应。批处理时 通常使用TCP。而UDP多使用于广播式RPC，对于支持广播的服务器，它们在成功时返回确定，在失败时什么也不返回（此规定可根据实现不同而不用加以遵 守）。下面我们来定义RPC消息：
enum msg_type {
CALL = 0,
REPLY = 1
};
当一个消息接收到时，下面是调用远程过程调用的状态：
enum accept_stat {
SUCCESS = 0, /* RPC executed successfully */
PROG_UNAVAIL = 1, /* remote hasn't exported program */
PROG_MISMATCH = 2, /* remote can't support version # */
PROC_UNAVAIL = 3, /* program can't support procedure */
GARBAGE_ARGS = 4, /* procedure can't decode params */
SYSTEM_ERR = 5 /* errors like memory allocation failure */
};
调用消息被拒绝的原因如下：
enum reject_stat {
RPC_MISMATCH = 0, /* RPC version number != 2 */
AUTH_ERROR = 1 /* remote can't authenticate caller */
};
认证失败的原因如下：
enum auth_stat {
AUTH_OK = 0, /* success */
/*
* failed at remote end
*/
AUTH_BADCRED = 1, /* bad credential (seal broken) */
AUTH_REJECTEDCRED = 2, /* client must begin new session */
AUTH_BADVERF = 3, /* bad verifier (seal broken) */
AUTH_REJECTEDVERF = 4, /* verifier expired or replayed */
AUTH_TOOWEAK = 5, /* rejected for security reasons */
/*
* failed locally
*/
AUTH_INVALIDRESP = 6, /* bogus response verifier */
AUTH_FAILED = 7 /* reason unknown */
};
消息体格式如下，其中XID是消息号，请求消息和返回消息的消息号必须一致。
struct rpc_msg {
unsigned int xid;
union switch (msg_type mtype) {
case CALL:
call_body cbody;
case REPLY:
reply_body rbody;
} body;
};
RPC的消息体，版本号为2：
struct call_body {
unsigned int rpcvers; /* must be equal to two (2) */
unsigned int prog;
unsigned int vers;
unsigned int proc;
opaque_auth cred;
opaque_auth verf;
/* procedure specific parameters start here */
};
虽然cred和verf是两个数据域，但我们通常将它们做一个处理。而响应消息格式如下：
union reply_body switch (reply_stat stat) {
case MSG_ACCEPTED:
accepted_reply areply;
case MSG_DENIED:
rejected_reply rreply;
} reply;
如果服务器接收这个请求，必须返回一个认证域以使自己为客户认证：
struct accepted_reply {
opaque_auth verf;
union switch (accept_stat stat) {
case SUCCESS:
opaque results[0];
/*
* procedure-specific results start here
*/
case PROG_MISMATCH:
struct {
unsigned int low;
unsigned int high;
} mismatch_info;
default:
/*
* Void. Cases include PROG_UNAVAIL, PROC_UNAVAIL,
* GARBAGE_ARGS, and SYSTEM_ERR.
*/
void;
} reply_data;
}; |
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