【Day 2】什麽是分散式系统？RPC？

为了不让队友 panic，先发文，正在修改，有兴趣可以明日观看。

1.1 Introduction

为何一个系统要分散？

• intrinsically distributed：要传讯息给另一个朋友，这样的动作一定需要手机间用网路沟通。
• for better reliability：当某个电脑挂掉时，整个系统还能正常运作。
• for better performance：向比较近的服务器要资料，例如 CDN
• solve bigger problems：有些运算需要大量资料和运算，一台电脑装不下。

虽然有种种好处，但是一个分散式系统，也有许多问题需要特别注意，
网路不可靠、电脑会当掉，
这也是之後要讨论的种种课题～

1.2 Computer Networking

分散式系统能够成立，建立於计算机网路的基础。
而种种网路协定、讯息怎麽被封装和 encode 并在网路中传输，都是计算机网路的范围。

分散式系统的设计则注重於不同 nodes 之间如何合作完成共同的任务，
例如需要传送哪些讯息？
要怎麽处理收到的讯息？

分散式系统与不可靠的网路

Node：节点，通常是指一台装置，例如手机或电脑。
Link：节点之间需要某种连结，才能够沟通。例如用电线把两台地脑接起来、或是透过 Wifi 连上网路。

可以想见的，
一台电脑可能当机、一支手机可能掉到水里永久 byebye。
Wifi 讯号常常隔了一个墙就衰减很多；
实体线路的话，可以被牛踩、被鲨鱼咬、还能被铁锹骇客敲爆。

Latency and bandwidth

• Latency：讯息传送到一抵达的时间
• Bandwidth：单位时间内能传送的讯息量

如果车车载着超大容量硬碟从台北到垦丁，
这个 latency 挺高的，需要约 5 个小时，到了地点才能开始传输资料。
不过 bandwidth 也很高，如果这是一个能够高速写入的 SSD。

1.3 Remote Process Call (RPC)

OS 告诉我们，一台电脑中的 process 要互相沟通，
可以使用 shared memory、pipe 等，这些称作 IPC（Inter-process communication）。

而分散式系统中的节点们若需要互相联系沟通，则需要透过网路，
常常使用 RPC（Remote Process Call）。

RPC

远端 function call，function definition 跟远端实际的 function 一样。

• 其实就是把 input 包一包（称作 marshall）送一个 request 过去远端处理，然後把对方吐的 output response 转成可用的物件。
• Local Transparency: 希望 call remote function 就像 call local function 一样。
• 举例：REST api, gRPC, Ajax

Service-oriented Architecture (SOA)

• 也称为 micro-services
• 把一个庞大复杂的程序切分成很多跑在不同 node 上的 micro-services，并使用 RPC 互相沟通。

Interface Definition Language (IDL)

不同的服务间要沟通，
但使用的是不同的语言怎麽办？
可以程序内部自己处理，但就会需要知道对方传过来的参数长怎样，听起来就很不弹性。

嘛，电脑科学的设计上，没有什麽是加一层 interface 不能解决的问题（＃
为此，定义出一个 language independent interface，
这样 data type 的转换就透过 RPC 框架统一处理，
而不需要你我操心。

例如：gRPC 中的 Protocol Buffers