gRPC en Rust
gRPC en Rust: Protocol Buffers y Framework de Alto Rendimiento
El pasado 21 de agosto de 2025 se llevó a cabo un nuevo encuentro de la comunidad de Rust, donde Alejandro Gonzalez, presentó una introducción práctica a gRPC en Rust. Alejandro, compartió conocimientos sobre Protocol Buffers y gRPC, enfocándose en su implementación en Rust para entornos de alto rendimiento.
Presentación
En esta presentación, Alejandro Gonzalez nos guía a través de Protocol Buffers y gRPC en Rust. Exploramos qué son, sus ventajas, comparaciones, herramientas como Protoc, Prost y Tonic, ejemplos prácticos y casos de uso en la industria, incluyendo una demo de una aplicación de chat. La charla enfatiza cómo estas tecnologías permiten comunicaciones eficientes y seguras en sistemas distribuidos, aprovechando las fortalezas de Rust en seguridad y rendimiento.
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Las slides incluyen:
- Agenda detallada.
- Explicación de Protocol Buffers: qué es, por qué usarlo, comparaciones y herramientas.
- Detalles sobre gRPC: pros, cons, implementación en Rust y ejemplos.
- Casos de uso en microservicios, IoT y más.
- Recursos y herramientas adicionales.
Protocol Buffers
Protocol Buffers, disponible en https://protobuf.dev, es un formato para el intercambio de datos que es agnóstico al lenguaje y a la plataforma, con un esquema fuertemente tipado. Desarrollado por Google, Protocol Buffers es un mecanismo neutral en cuanto a lenguaje y plataforma para serializar datos estructurados, diseñado para ser más pequeño, rápido y simple en comparación con formatos como XML o JSON. Permite definir estructuras de datos una vez y generar código fuente para leer y escribir los datos en varios flujos de datos y lenguajes de programación.
Por qué usarlo
- Compacto (más rápido para transmitir), lo que reduce el tamaño de los payloads y acelera la transmisión.
- Rápido para serializar/deserializar, mejorando el rendimiento en aplicaciones de alto volumen.
- Evolución del esquema: puedes agregar o depreciar campos sin romper clientes o servicios existentes.
Contras
- No legible por humanos, lo que complica el debugging manual.
- Menos flexible para datos ad-hoc, ya que requiere un esquema fijo.
- Tipos de datos incorporados limitados (ej. sin soporte nativo para fechas/timestamps).
Codificación / Decodificación
- El nombre del campo no se codifica, lo que ahorra espacio.
- El tipo y número del campo se codifican, utilizando codificación de números de longitud variable para eficiencia.
- El orden de los campos no importa, permitiendo flexibilidad.
Protocol Buffers usa ediciones como “2023” en definiciones proto, con mensajes que definen campos numerados (e.g., string name = 1;).
Comparación vs JSON
Cadenas: ~2.7 veces más rápido.
Números: ~34 veces más rápido.
Decodificación:
- Cadenas: ~23 veces más rápido.
- Números: ~38 veces más rápido.
Tamaño de payload:
Entre 30% y 70% más pequeño, lo que lo hace ideal para entornos con restricciones de red.
En general, Protocol Buffers es más eficiente que JSON en términos de tamaño y velocidad, aunque JSON es más legible por humanos.
Protoc
Protoc es la herramienta oficial de línea de comandos que transforma archivos .proto en código fuente. Soporta muchos lenguajes de forma nativa, como Python, Ruby, Java, C++ y Rust (a través de plugins). Puede extenderse para soportar nuevos lenguajes vía plugins (ej. Go).
El proceso es muy simple: Ingresa un archivo .proto y genera código para el lenguaje deseado, facilitando la interoperabilidad.
Rust: Prost
prost es una implementación de Protocol Buffers para Rust. Genera código Rust simple e idiomático a partir de archivos .proto, utilizando abstracciones como bytes::{Buf, BufMut} para serialización. Soporta proto2 y proto3, retiene comentarios de .proto, permite serialización de tipos Rust existentes con atributos, y preserva valores enum desconocidos.
Ejemplo: github.com/oxidar-org/rust-proto-sample. Este repo demuestra el uso de prost-build para generar código Rust de .proto, con un ejemplo de encoding/decoding de un struct User. Incluye build.rs para compilación, y genera código en my_package.rs.
Comandos:
cargo buildpara generarcargo runpara ejecutar el ejemplo, que muestra bytes codificados y decodificados.
gRPC
gRPC,es un framework RPC de alto rendimiento y open source. Es un framework moderno para llamadas a procedimientos remotos (RPC) que puede ejecutarse en cualquier entorno, conectando servicios eficientemente con soporte para balanceo de carga, tracing, health checking y autenticación:
- Basado en HTTP/2 para transporte eficiente.
- Usa Protocol Buffers para definiciones de servicios.
- APIs fuertemente tipadas con generación automática de stubs cliente/servidor para múltiples lenguajes.
- Ofrece streaming bidireccional, comunicación asincrónica, autenticación integrada, TLS con rustls, balanceo de carga y health checking.
Herramientas
grpcurl: Como cURL, pero para gRPC.postman: Plataforma para testing de APIs (soporta gRPC).Awesome-grpc: Lista curada de recursos útiles para gRPC.
Comunidad
La comunidad de Rust es uno de los pilares del lenguaje. Hay múltiples espacios de participación, tanto virtuales como presenciales: