本篇作為MD-SAL核心內(nèi)容的第三篇，我們將介紹RPC和Notification，并從進(jìn)程內(nèi)外的通信開始，著重介紹遠(yuǎn)程過程調(diào)用和發(fā)布-訂閱機制，然后分析MD-SAL的通信交互過程。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

一、通信基礎(chǔ)

我們在編寫單體程序的代碼時，通常關(guān)注的是類和類之間關(guān)系的設(shè)計、類內(nèi)的方法以及方法間的調(diào)用關(guān)系。在跨系統(tǒng)調(diào)用時，我們通常需要關(guān)注系統(tǒng)調(diào)用的接口，并根據(jù)接口文檔進(jìn)行編程，此時，涉及到跨系統(tǒng)、跨進(jìn)程的調(diào)用。有關(guān)進(jìn)程內(nèi)外的通信分類大致如下：

單體程序代碼通常是進(jìn)程內(nèi)通信，也就是本地過程調(diào)用，在同一CPU、同一內(nèi)存空間進(jìn)行。進(jìn)程間通信最原始的莫過于Socket通信，但寫起來相對于比較麻煩，人們希望能夠“簡單地”編程，后來基于“如何實現(xiàn)分布式計算的編程？”這一課題，在論文《Implementing Remote Procedure Calls》中給出了方案，即“調(diào)用遠(yuǎn)程機器上的程序就像在本地機器的地址空間中一樣。隱藏分布式環(huán)境重要的部分：對參數(shù)和結(jié)果的編解碼、消息傳遞以及保留過程調(diào)用的語義”，提出了RPC的解決方案。

間接通信的本質(zhì)是“中介者”通信，是一種“間接”通信。它使得發(fā)送者和接收者不需要知道彼此的身份，并且不需要兩者同時在線，一方不在線的情況下也可以通信，實現(xiàn)了空間上和時間上的解耦。間接通信比較流行的技術(shù)有：

l發(fā)布-訂閱系統(tǒng)：“中介者”；

l消息隊列系統(tǒng)：發(fā)送者發(fā)送消息到隊列中，接收者從隊列中提取消息。

1.遠(yuǎn)程過程調(diào)用RPC

1.1基礎(chǔ)

RPC系統(tǒng)由User、User-stub、RPCRuntime、Server-stub和Server等5部分組成。其中，User、User-stub和RPCRuntime的實例在Caller machine上執(zhí)行；Server、Server-stub和RPCRuntime實例在Callee machine上執(zhí)行。簡單調(diào)用的交互過程：

①User發(fā)起一個遠(yuǎn)程調(diào)用，則調(diào)用user-stub；

②user-stub負(fù)責(zé)封裝方法和參數(shù)放置，并放置到一個或多個包中，然后請求RPCRuntime；

③RPCRuntime將這些包可靠地傳輸給被調(diào)用者機器，同時，調(diào)用進(jìn)程被掛起并等待結(jié)果包的返回；

④Server的RPCRuntime將包傳送給Server-stub；

⑤Server-stub解包，并本地調(diào)用會調(diào)用Server中相對應(yīng)的程序邏輯；

⑥Server的邏輯執(zhí)行完成，則將結(jié)果返回給Server-stub打包；

⑦Server-stub將結(jié)果傳給RPCRuntime；

⑧Server的RPCRuntime將包將被傳送回給User machine；

⑨User machine進(jìn)行解包，User得到返回結(jié)果。

1.2 RPC框架

2.發(fā)布-訂閱(publish-subscribe)

我們通過發(fā)布訂閱的一個開源實現(xiàn)Kafka來講述發(fā)布-訂閱機制。Kafka是一種高吞吐量的分布式發(fā)布訂閱消息系統(tǒng)。如下圖所示，producer發(fā)布消息，consumer從消息隊列中獲取消息，broker用來接收發(fā)送的消息并將這些消息路由至隊列中。生產(chǎn)者將數(shù)據(jù)發(fā)布到他們選擇的主題。 生產(chǎn)者負(fù)責(zé)選擇分配給主題中哪個分區(qū)的記錄。

而消息是由Topic(主題)的形式組織起來的，一個Topic可以有0、1或多個consumer訂閱。對于每個Topic，又可分為多個Partition(分區(qū))。每個分區(qū)都是一個有序的，不可變的序列。 如下所示：

Partition中的每個記錄都分配了一個稱為偏移的順序ID號，它唯一地標(biāo)識每個記錄。如下所示：

二、 MD-SAL ** RPC**

2.1.RPC定義

RPC采用YANG語言建模，使用“rpc”語句建模。我們以O(shè)penDaylight示例-Toaster為例介紹：rpc make-toast定義RPC操作的方法名、input用于定義RPC操作的輸入?yún)?shù)、output用于定義RPC操作的輸出參數(shù)。如下圖所示：

2.2.代碼編寫

1.生成代碼

YANG文件定義好之后，我們執(zhí)行命令：mvn clean install，可自動生成：

l ToasterService：接口文件,定義與yang數(shù)據(jù)模型定義的RPC方法；

l MakeToastInput：提供make-toast調(diào)用的輸入?yún)?shù)。

l MakeToastInputBuilder：用于創(chuàng)建MakeToastInput實例的具體類。

2.實現(xiàn)接口

編寫OpenDaylightToaster實現(xiàn)ToasterService接口，添加makeToast函數(shù)代碼。

3. 注冊RPC服務(wù)

使用blueprint注冊RPC服務(wù)。

4. 調(diào)用makeToast服務(wù)

我們可以使用POSTMAN測試工具，或者編寫應(yīng)用APP調(diào)用makeToast函數(shù)，調(diào)用的請求為：

請求方法：POST

URL地址：http://localhost:8080/restconf/operations/toaster:make-toast

請求Body體：

2.3 小結(jié)

從RPC的定義和代碼編寫不難看出，RPC的定義通過YANG語言來建模，RPC的訪問可以通過RESTCONF協(xié)議進(jìn)行，RPC的提供者通過blueprint來注冊RPC服務(wù)。

三、MD-SAL Notification

3.1.Notification定義

在支持NETCONF協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用Notification消息向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控發(fā)送通知事件以說明網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的某種狀態(tài)。OpenDaylight也采用了Notification消息通知，它被設(shè)計為一種發(fā)布/訂閱模式。同樣，我們以O(shè)penDaylight示例Toaster來說明該機制。

在示例Toaster中，烤面包機不僅能烤面包，還能在沒有面包的情況下，發(fā)送一個toasterOutOfBread通知，告知消費者現(xiàn)已無面包可烤。我們在YANG文件中定義這個通知，如下圖所示：

3.2.代碼編寫

1.生成代碼

YANG文件定義好之后，我們執(zhí)行命令：mvn clean install，可自動生成：

l ToasterOutOfBread：為toasterOutOfBread通知定義DTO接口。

l ToasterOutOfBreadBuild：用于創(chuàng)建ToasterOutOfBread實例的具體類。

l ToasterListener：實現(xiàn)烤面包機通知消費者的接口，定義每種通知類型的接收方法。

2.生產(chǎn)者實現(xiàn)通知

3.生產(chǎn)者實現(xiàn)配置

OpenDaylightToaster需要訪問MD-SAL的NotificationPublishService才能發(fā)送通知。 我們需要在blueprint文件中注入OpenDaylightToaster：

4.消息者實現(xiàn)

我們來看下如何從控制器中以編程方式訪問ToasterService，實現(xiàn)消費者KitchenService。示例中采用了“硬編碼”的方式。如下所示：

接下來，我們修改KitchenServiceImpl以實現(xiàn)ToasterListener接口和通知方法。

KitchenServiceImpl需要在MD-SAL的NotificationPublishService中注冊才能接收通知。 我們需要配置blueprint文件：

這樣就可以O(shè)penDaylightToaster在發(fā)生OutOfBread事件時發(fā)送通知。

3.3 小結(jié)

Notification采用的是發(fā)布訂閱機制，本例中生產(chǎn)者為OpenDaylightToaster,消費者為KitchenServiceImpl，中間代理為MD-SAL,具體為YANG和NotificationPublishService。如下圖所示：

ToasterService接口通過YANG模型構(gòu)建自動生成，OpenDaylightToaster是該接口的一個具體實現(xiàn)，通過blueprint實現(xiàn)關(guān)系的綁定。KitchenService理應(yīng)采用YANG模型構(gòu)建，但示例中采用的是硬編碼的形式，在KitchenServiceImpl中直接聲明ToasterService對象，如圖中的①和①ɑ所示。無論是生產(chǎn)者還是消費者，都需要NotificationPublishService來進(jìn)行消息的發(fā)布和訂閱。

四、總結(jié)

文章寫到這里，就將YANG、DataStore、RPC和Notification這3個在MD-SAL中非常重要的點講述完了，在支持NETCONF協(xié)議配置的網(wǎng)絡(luò)，還涉及到需要將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的Yang文件mount到控制器以實現(xiàn)基于NETCONF的控制。下一篇我們將MD-SAL的各個點串聯(lián)起來，形成一條線。