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RPC(远程过程调用)和 Raft(一种共识算法)是分布式系统中的两个核心技术,前者解决跨节点通信问题,后者解决分布式一致性问题,两者常结合使用(例如 Raft 节点间的交互依赖 RPC)。
一、RPC:分布式跨节点透明通信协议
核心总结
RPC(远程过程调用)的核心是隐藏网络通信细节,让跨节点调用像本地函数一样简单,主打微服务内部高吞吐、低延迟的同步通信,是分布式系统中服务间交互的核心工具。
RPC 核心信息表格
| 维度 |
具体内容 |
| 核心目标 |
跨节点透明调用,简化分布式服务间通信 |
| 核心组件 |
客户端 Stub、服务端 Skeleton、网络传输层、序列化/反序列化模块、服务发现(可选) |
| 传输协议 |
主流基于 TCP(可靠传输),部分支持 UDP(轻量场景) |
| 序列化方式 |
Protobuf(高性能)、JSON(通用)、Hessian(Java 生态)、Thrift(跨语言) |
| 典型框架 |
gRPC、Dubbo、Thrift、Spring Cloud OpenFeign |
| 适用场景 |
微服务内部同步调用(如订单服务调用库存服务)、高吞吐低延迟的跨节点交互 |
| 优点 |
调用简洁、性能优异、跨语言支持(部分框架)、适配复杂业务逻辑调用 |
| 缺点 |
强依赖网络稳定性、服务耦合度高于消息队列、不适合异步解耦场景 |
RPC 与类似通信协议对比表格
| 通信协议/方式 |
核心特点 |
通信方式 |
性能 |
耦合度 |
电商场景适配性 |
| RPC(gRPC/Dubbo) |
透明函数调用,二进制传输,支持流式通信 |
同步为主 |
高(低延迟、高吞吐) |
中高 |
核心服务同步交互(下单→库存→支付) |
| REST API |
基于 HTTP/HTTPS,资源导向,文本/JSON 传输 |
同步为主 |
中(开销略高) |
低 |
对外接口(APP/小程序调用)、跨系统轻量交互 |
| WebSocket |
基于 HTTP 握手,全双工通信,支持实时推送 |
异步实时 |
高(长连接无重复握手) |
中 |
实时场景(订单状态推送、直播商品互动) |
| 消息队列(Kafka/RabbitMQ) |
异步解耦,基于队列/主题分发消息,支持重试、削峰 |
异步为主 |
中(依赖队列存储) |
低 |
非核心异步场景(日志收集、消息推送、订单异步通知) |
二、Raft:简单易实现的分布式共识算法
核心总结
Raft 的核心是通过"领导者选举+日志复制"机制,让分布式集群中多个节点对数据达成一致,兼顾容错性(允许半数以下节点故障)和易实现性,是分布式一致性领域的主流选择。
Raft 核心信息表格
| 维度 |
具体内容 |
| 核心目标 |
解决分布式节点数据一致性问题,保证集群故障时数据不丢失、行为一致 |
| 核心机制 |
领导者选举、日志复制、任期机制、多数派确认(超过半数节点同意才生效) |
| 角色划分 |
领导者(Leader)、追随者(Follower)、候选人(Candidate) |
| 容错能力 |
支持半数以下节点故障(如 3 节点集群可容忍 1 节点故障,5 节点可容忍 2 节点) |
| 典型应用 |
etcd、Consul、TiDB PD、Redis Cluster(变种) |
| 适用场景 |
分布式配置中心、分布式锁、数据库主从同步、库存一致性存储 |
| 优点 |
逻辑简单易实现、安全性高(日志完整性保障)、容错性强、收敛速度快 |
| 缺点 |
依赖网络连通性(网络分区可能导致集群不可用)、不适合超大规模节点集群 |
Raft 与类似共识算法对比表格
| 共识算法 |
核心特点 |
复杂度 |
选举机制 |
容错性 |
典型应用 |
电商场景适配性 |
| Raft |
领导者选举+日志复制,任期机制,多数派确认 |
低 |
超时触发选举,多数投票胜出 |
容忍半数以下节点故障 |
etcd、Consul |
配置中心(如商品配置同步)、分布式锁(库存扣减) |
| Paxos |
基于提案-批准机制,无明确领导者(原始版本) |
高 |
提案需获得多数节点批准 |
容忍半数以下节点故障 |
Chubby、Google Spanner |
复杂分布式存储(如电商核心数据库分片) |
| ZAB(ZooKeeper Atomic Broadcast) |
基于 Raft 改进,领导者固定任期,支持崩溃恢复 |
中 |
领导者选举+数据广播 |
容忍半数以下节点故障 |
ZooKeeper |
服务注册中心、分布式协调(如订单状态同步) |
| Gossip |
去中心化,节点随机同步数据,最终一致性 |
低 |
无领导者,数据扩散式同步 |
容忍任意节点故障(最终一致) |
Redis Cluster、Cassandra |
非核心数据同步(如商品浏览记录、统计数据) |
三、RPC 与 Raft 核心差异对比表格
| 维度 |
RPC |
Raft |
| 技术定位 |
分布式通信协议 |
分布式共识算法 |
| 解决问题 |
跨节点"如何调用"的通信问题 |
跨节点"数据如何一致"的共识问题 |
| 核心逻辑 |
封装网络交互,模拟本地调用 |
选举领导者+同步日志,达成一致 |
| 依赖关系 |
Raft 实现需依赖 RPC 完成节点通信 |
不依赖 Raft,可独立使用 |
| 电商场景作用 |
服务间同步交互(如下单→支付) |
核心数据一致性保障(如库存、配置) |