시스템 설계에 추상화 적용 - 시스템 설계 02

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추상이란 무엇입니까?

추상적인 개념은 시스템 설계 중에 관련 없는 세부 사항을 숨기는 데 도움이 되므로 전체 아키텍처에 집중할 수 있습니다. 세부 사항에서 벗어나는 것은 매우 중요한 일입니다. 추상화는 시스템 설계의 내부 복잡성을 숨겨서 시스템 설계 결과에 더 집중할 수 있게 해주기 때문입니다.

오늘날 정보가 풍부한 세상에서 우리는 모두 컴퓨터를 사용하여 업무를 수행하지만 처음부터 하드웨어를 구축하고 운영 체제를 개발하지는 않습니다. 우리는 시스템을 구축하는 데까지 깊이 관여하기보다는 컴퓨터를 사용하여 당면한 작업을 수행합니다.

여기서는 키트도 예로 사용됩니다. 소프트웨어 엔지니어는 대규모 시스템을 개발하기 위해 다른 사람이 작성한 키트를 사용하는 경우가 많습니다. 따라서 모든 사람이 자신만의 키트를 개발해야 한다면 모든 사람이 자신의 작업을 완료할 수 없을 것입니다. 반대로, 다른 사람이 작성한 패키지를 사용하면 다른 기능 개발에만 집중하면 됩니다. 이는 추상적인 개념과 동일하며 "스위트"는 기능을 사용하기 위한 간단한 인터페이스를 제공합니다. 이것이 구현되는 방법에 대한 내부 세부 정보를 숨깁니다. 좋은 추상화를 통해 개발자는 유사한 요구 사항을 가진 여러 프로젝트에서 이를 재사용할 수 있습니다.

데이터베이스 추상화

트랜잭션은 데이터베이스 추상화입니다. 다수의 사용자가 동시에 데이터를 읽고 쓰거나 수정할 때 트랜잭션은 많은 문제를 숨기고 간단한 인터페이스만 제공합니다. 예를 들어 성공할 경우 계속할 수 있지만 실패할 경우 중단합니다. 실패. 어느 쪽이든 데이터는 일관된 상태에서 새로운 일관된 상태(일관성)로 이동됩니다.

이러한 추상적인 개념을 통해 사용자는 높은 동시성(High Concurrent) 데이터 수정에 대해 걱정할 필요 없이 비즈니스 로직(Business Logic)에 집중할 수 있습니다.

분산형 시스템의 추상화

분산화의 추상화는 엔지니어가 작업을 단순화하고 분산 시스템의 기본 복잡성을 처리하는 부담을 덜어주는 데 도움이 됩니다.

Amazon AWS, Google Cloud 및 Microsoft Azure와 같은 거대 기술 기업이 다양한 수준의 추상화를 위한 클라우드 서비스를 제공함에 따라 분산 시스템의 추상적 개념이 점점 더 대중화되었습니다. 이러한 분산 시스템의 서비스도 실제로 이해하지 못한 채 사용자에게 직접 제공됩니다. 예: CDN, Storage... 이것의 장점은 사용자가 일부 시스템 구성 요소를 처음부터 구현하는 방법을 이해하는 데 많은 시간을 소비하지 않고 프로그램 개발에만 집중하면 된다는 것입니다.

네트워크 추상화: 원격 프로시저 호출

여기서는 IBM 문서의 중국어 이름을 참조하고 다음 내용도 참조합니다.문서.

RPC란 무엇입니까?

"RPC(Remote Procedure Call)"는 운영 체제에서 사용되는 고급 통신의 참조 예를 제공하는 통신 프로토콜입니다. 분산 시스템에서 널리 사용되는 프로세스 간 통신 프로토콜이라고도 할 수 있습니다. 네트워크 통신의 OSI 모델에서 RPC는 네트워크 전송 계층과 네트워크 응용 프로그램 계층에 걸쳐 있습니다.

IBM의 자세한 설명도 여기에 제공됩니다. RPC는 통신 프로그램 자료 간에 메시지를 보내기 위해 TCP/IP(전송 제어 프로토콜/인터넷 프로토콜) 또는 UDP(사용자 데이터 패킷 프로토콜)와 같은 낮은 수준의 전송 프로토콜이 존재한다고 가정합니다. RPC는 웹 애플리케이션을 지원하도록 설계된 논리적 클라이언트-서버 통신 시스템을 구현합니다.

RPC는 어떻게 작동하나요?

RPC를 수행하면 호출 환경이 먼저 일시 중지되고 프로세스 매개변수가 네트워크를 통해 프로세스가 실행될 환경으로 전송됩니다. 프로시저 실행이 완료되면 결과가 인터콜 환경으로 반환되고 일반 프로시저 호출처럼 실행이 재개됩니다.

클라이언트 측 – 서버 측 프로그램을 예로 들어 보겠습니다. RPC 프로그램은 다음과 같은 부분으로 나눌 수 있습니다. 마이크로소프트 공식 문서전시를 위한 그림:

시스템 설계-02-RPC

RPC 시스템은 클라이언트, 클라이언트 스텁 및 클라이언트 시스템에서 실행되는 RPC 실행 서비스로 구성됩니다. 서버, 서버 스텁 및 RPC 실행 서비스는 서버 시스템에서 실행됩니다.

실제 생활에서의 RPC 애플리케이션

RPC는 많은 실제 서비스에서 사용됩니다. 아래에 제공된 예를 살펴보십시오.

Google

잘 알려진 클라우드 서비스인 Google GCP는 분산 시스템의 일부 부분에 RPC를 사용합니다. 그들은 발전했다 gRPC, RPC를 사용하여 보다 효율적인 고성능 분산 시스템을 구축하는 오픈 소스 프레임워크입니다. Google 검색, YouTube 등과 같은 서비스에 사용되는 이 RPC 애플리케이션을 사용하면 전체 소프트웨어 시스템이 서로 다른 시스템 구성 요소 간의 연결 및 통신을 설정하여 보다 효율적이고 안정적인 연결을 달성할 수 있습니다.

페이스북

페이스북 서비스의 대부분은 절약 RPC를 수행하기 위해 일부 스토리지 시스템에서는 Thrift를 사용하여 디스크의 레코드를 직렬화합니다(Serializing Record). 이 RPC 애플리케이션에는 여러 가지 이점도 있습니다. 예를 들어 Python 클라이언트와 C++ 서버 간의 연결과 같이 서로 다른 프로그래밍 언어 간에 상호 운용성과 상호 운용성을 수행할 수 있습니다.

결론

다음은 몇 가지 핵심 사항입니다.

추상화는 시스템을 설계할 때 관련 없는 세부 사항을 숨기고 전체 아키텍처에 집중할 수 있도록 도와주는 개념입니다.

추상화는 시스템 설계 내의 복잡성을 숨길 수 있으므로 시스템 설계 결과에 더 집중할 수 있습니다.

데이터베이스 추상화, 분산 시스템 추상화 및 네트워크 추상화는 모두 추상 개념의 응용입니다.

RPC는 운영 체제에서 사용되는 고급 통신의 참조 예를 제공하는 통신 프로토콜입니다.

RPC는 Google GCP 및 Facebook과 같은 많은 실제 서비스에서 사용됩니다.

인용하다

IBM RPC 문서

Microsoft – RPC 작동 방식

구글 GRPC

페이스북 중고품

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