메시지 패싱 인터페이스

메시지 패싱 인터페이스는 프로세스 간 통신을 위한 프로그래밍 모델 또는 프로토콜이다. 이 모델에서 통신 주체는 명시적으로 메시지를 송신하고 수신함으로써 데이터를 교환한다. 통신의 상대는 동일한 컴퓨터 내의 프로세스나 스레드가 될 수도 있고, 네트워크로 연결된 다른 컴퓨터 노드가 될 수도 있다.

이 방식은 공유 메모리와 같은 다른 통신 모델과 구분된다. 공유 메모리 모델에서는 프로세스들이 공통의 메모리 영역을 통해 데이터를 교환하는 반면, 메시지 패싱은 통신을 위해 전용의 메시지를 구성하고 이를 명시적으로 전달한다는 점에서 차이가 있다. 이는 통신의 의도를 더 명확히 하고, 시스템을 구성하는 요소들 간의 결합도를 낮추는 효과가 있다.

메시지 패싱의 주요 용도는 분산 시스템, 병렬 컴퓨팅, 마이크로서비스 아키텍처, 그리고 운영체제 커널 내부의 통신 등이다. 특히 여러 대의 컴퓨터가 협력하여 하나의 큰 작업을 처리하는 고성능 컴퓨팅이나 지리적으로 분산된 서비스들을 연결하는 데 핵심적인 역할을 한다.

따라서 메시지 패싱 인터페이스는 컴퓨터 네트워크, 운영체제, 분산 컴퓨팅 등 여러 관련 분야에서 광범위하게 연구되고 적용되는 기본적인 통신 패러다임으로 자리 잡고 있다.

메시지 패싱 인터페이스의 주요 동기는 공유 메모리 모델의 한계를 극복하고, 분산 시스템과 병렬 컴퓨팅 환경에서 효율적인 프로세스 간 통신을 가능하게 하는 데 있다. 공유 메모리 방식은 동일한 메모리 공간을 접근하는 멀티프로세싱 시스템에서는 효과적일 수 있으나, 물리적으로 분리된 여러 컴퓨터 노드로 구성된 클러스터 컴퓨팅이나 그리드 컴퓨팅 환경에서는 적용하기 어렵다. 이러한 분산 환경에서 각 프로세스는 독립된 메모리 공간을 가지므로, 데이터를 교환하기 위해서는 명시적인 통신 메커니즘이 필요해진다.

또 다른 동기는 결합도를 낮추고 모듈화를 촉진하는 소프트웨어 설계 원칙을 지원하는 것이다. 메시지 패싱은 통신 당사자들이 메시지라는 잘 정의된 인터페이스를 통해 상호작용하도록 강제한다. 이는 객체 지향 프로그래밍이나 액터 모델과 같은 개념과도 잘 맞아떨어지며, 시스템 구성 요소 간의 의존성을 줄여 보다 유연하고 확장 가능한 소프트웨어 아키텍처를 구축할 수 있게 한다. 특히 마이크로서비스 아키텍처에서는 각 서비스가 독립적으로 배포되고 실행되므로, 메시지 패싱이 서비스 간 통신의 핵심 수단으로 자리 잡았다.

마지막으로, 오류 격리와 시스템의 견고성 향상도 중요한 동기 중 하나이다. 한 프로세스의 비정상 종료나 오류가 메모리를 공유하는 다른 프로세스에 직접적인 영향을 미치는 공유 메모리 모델과 달리, 메시지 패싱을 사용하면 통신 실패를 별도의 사건으로 처리할 수 있다. 이는 시스템의 일부가 고장 나더라도 전체 시스템이 완전히 멈추지 않고 계속 작동할 수 있는 내결함성 설계에 기여한다.

메시지는 프로세스 간 통신에서 교환되는 기본 데이터 단위이다. 일반적으로 메시지는 송신자, 수신자, 그리고 전달하려는 데이터 자체로 구성된다. 구체적으로는 메시지 헤더와 메시지 본문이라는 두 가지 주요 구성 요소로 나뉜다.

메시지 헤더는 메시지의 메타데이터를 담고 있으며, 메시지가 올바르게 전달되고 처리되도록 하는 제어 정보를 포함한다. 일반적인 헤더 정보로는 송신자와 수신자의 주소 또는 식별자, 메시지의 유형(예: 데이터 요청, 명령, 응답), 메시지의 우선순위, 그리고 메시지 본문의 길이나 형식에 대한 정보가 있다. 이 헤더 정보는 운영체제의 커널이나 메시징 미들웨어가 메시지를 라우팅하고 관리하는 데 사용된다.

메시지 본문은 실제로 전송하려는 데이터 페이로드를 담는다. 본문의 내용과 형식은 애플리케이션에 의해 완전히 정의되며, 순수 텍스트부터 구조화된 JSON 또는 XML 데이터, 심지어 이진 파일까지 어떠한 형태도 될 수 있다. 분산 시스템이나 마이크로서비스 아키텍처에서는 서비스 간에 주고받는 비즈니스 데이터나 API 호출의 매개변수 등이 이 본문에 해당한다.

이러한 구성 요소의 분리는 통신 시스템의 효율성과 유연성을 높인다. 헤더의 표준화된 정보를 통해 메시지 라우팅과 관리는 빠르게 처리할 수 있고, 본문은 애플리케이션의 필요에 따라 자유롭게 설계할 수 있다. 이는 메시지 큐나 발행-구독 모델과 같은 복잡한 메시징 패턴의 구현을 가능하게 하는 기반이 된다.

메시지 패싱 인터페이스의 핵심 작동 원리는 송신과 수신이라는 두 가지 기본 연산을 통해 이루어진다. 송신 연산은 한 프로세스가 데이터를 포함한 메시지를 생성하여 특정 목적지로 보내는 과정이다. 반대로 수신 연산은 다른 프로세스가 해당 메시지를 목적지에서 기다리며 가져오거나 도착한 메시지를 처리하는 과정이다. 이 두 연산은 통신하려는 프로세스, 스레드, 또는 컴퓨터 노드 사이의 명시적인 협력을 필요로 한다.

송신과 수신은 통신의 신뢰성과 동기화 방식에 따라 다양한 형태로 구현된다. 예를 들어, 신뢰성 있는 통신을 보장하는 시스템에서는 메시지가 손실 없이 정확히 한 번 전달되도록 한다. 동기식 송신의 경우, 송신 프로세스는 수신 측이 메시지를 수신할 준비가 될 때까지 대기 상태에 들어갈 수 있다. 반면 비동기식 송신은 메시지를 버퍼에 넣은 후 즉시 제어권을 반환하여 송신자의 작업을 차단하지 않는다.

수신 연산도 마찬가지로 동기식과 비동기식으로 구분된다. 동기식 수신은 메시지가 도착할 때까지 프로세스를 대기시킨다. 비동기식 수신은 콜백 함수를 등록하거나, 메시지 큐를 주기적으로 확인하는 방식으로 이루어져 메시지 도착을 기다리지 않고 다른 작업을 수행할 수 있다. 이러한 송수신 메커니즘은 분산 시스템의 근간을 이루며, 마이크로서비스 아키텍처에서 서비스 간 통신이나 고성능 컴퓨팅에서 병렬 컴퓨팅 노드 간 데이터 교환에 널리 적용된다.

메시지 패싱 인터페이스에서 통신은 크게 동기식 통신과 비동기식 통신으로 구분된다. 이 구분은 메시지를 보내는 프로세스와 받는 프로세스가 서로의 동작을 어떻게 기다리느냐에 따라 결정되며, 시스템의 설계와 성능에 직접적인 영향을 미친다.

동기식 통신에서는 송신 프로세스가 메시지를 보낸 후, 수신 프로세스가 해당 메시지를 성공적으로 받을 때까지 대기 상태에 들어간다. 마찬가지로, 수신 프로세스도 다른 프로세스로부터 메시지가 도착할 때까지 대기할 수 있다. 이 방식은 송신자와 수신자의 실행 흐름이 명확하게 조율되므로 프로그래밍 모델이 비교적 단순하고, 메시지가 확실히 전달되었음을 보장할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 통신 상대방의 상태에 의해 자신의 실행이 블록될 수 있어, 특히 느린 수신자가 있을 경우 전체 시스템의 성능 저하로 이어질 수 있다.

반면, 비동기식 통신에서는 송신 프로세스가 메시지를 보내는 즉시 자신의 작업을 계속할 수 있다. 메시지는 일반적으로 큐와 같은 버퍼에 임시 저장된 후, 수신 프로세스가 준비되었을 때 전달된다. 이 방식은 통신 지연으로 인한 블로킹이 없어 자원 활용도와 처리량을 높일 수 있으며, 분산 시스템에서 흔히 발생하는 변동성이 큰 네트워크 지연에 더욱 탄력적으로 대응할 수 있다. 단점으로는 버퍼 관리의 복잡성과, 메시지가 수신되지 않거나 손실될 수 있는 가능성을 애플리케이션 수준에서 처리해야 할 수 있다는 점이 있다.

두 방식의 선택은 애플리케이션의 요구사항에 따라 달라진다. 강한 동기화와 데이터 일관성이 최우선인 고성능 컴퓨팅의 경우 동기식 통신이 선호되는 반면, 느슨한 결합과 높은 확장성이 필요한 마이크로서비스 아키텍처나 메시징 시스템에서는 비동기식 통신이 더 널리 사용된다. 많은 현대의 메시지 패싱 라이브러리와 프로토콜은 두 방식을 모두 지원하여 개발자가 상황에 맞게 선택할 수 있도록 한다.

메시지 패싱 인터페이스에서 사용되는 주요 통신 모델에는 점대점 통신과 발행-구독 모델이 있다. 점대점 모델은 송신자와 수신자가 명시적으로 지정된 일대일 통신 방식이다. 메시지는 특정 목적지로 직접 전송되며, 송신 프로세스와 수신 프로세스 사이에 논리적인 연결이 설정된다. 이 모델은 통신 흐름을 정밀하게 제어해야 하는 고성능 컴퓨팅이나 클라이언트-서버 모델에서 널리 사용된다.

발행-구독 모델은 메시지를 특정 수신자에게 직접 보내는 대신, 주제나 채널에 발행하는 방식이다. 관심 있는 수신자(구독자)들은 해당 주제를 구독하여 메시지를 비동기적으로 수신한다. 이는 송신자와 수신자가 서로를 알 필요가 없는 느슨한 결합을 가능하게 하여, 마이크로서비스 아키텍처나 실시간 데이터 스트리밍 시스템에 적합하다.

이 외에도 메시지 브로커를 중간에 두고 메시지를 중계하는 모델, 또는 하나의 송신자가 여러 수신자에게 동시에 메시지를 전송하는 브로드캐스팅이나 멀티캐스팅 모델 등이 있다. 각 통신 모델은 시스템의 요구사항, 확장성, 지연 시간, 결합도 등의 요소에 따라 선택된다.

메시지 패싱 인터페이스의 주요 장점은 결합도를 낮추고 시스템의 모듈성을 높이는 데 있다. 송신자와 수신자가 명시적으로 메시지를 주고받는 방식이기 때문에, 각 구성 요소는 서로의 내부 상태나 구현 세부 사항을 알 필요 없이 정의된 인터페이스를 통해 통신한다. 이는 분산 시스템이나 마이크로서비스 아키텍처에서 서로 다른 프로그래밍 언어나 운영체제로 개발된 독립적인 프로세스들이 쉽게 협력할 수 있는 기반을 제공한다.

또한, 이 모델은 확장성과 이식성이 뛰어나다. 통신 대상이 같은 컴퓨터 내의 스레드이든, 네트워크로 연결된 다른 컴퓨터 노드이든 동일한 메시지 패싱 추상화를 적용할 수 있다. 특히 고성능 컴퓨팅 분야에서 널리 사용되는 MPI는 이러한 특성을 활용하여 수천 개의 프로세서를 가진 클러스터 컴퓨팅 시스템에서 효율적인 병렬 컴퓨팅을 가능하게 한다.

결함 허용 측면에서도 유리한데, 메시지 전송 실패나 수신자 프로세스의 장애를 송신자가 감지하고 적절히 처리할 수 있는 메커니즘을 제공한다. 공유 메모리를 사용하는 방식에 비해 동기화 문제가 상대적으로 간단해지고, 메시지 큐를 활용한 비동기식 통신을 통해 시스템의 전체적인 처리량을 높일 수 있다는 점도 중요한 장점이다.

메시지 패싱 인터페이스는 명시적인 송수신 동작이 필요하기 때문에 프로그래밍 모델이 공유 메모리 방식에 비해 더 복잡해질 수 있다. 개발자는 데이터의 분할, 메시지의 패키징, 송신과 수신의 순서를 직접 관리해야 하며, 이는 데드락이나 경쟁 상태와 같은 오류를 유발할 가능성을 높인다.

메시지 전송에는 네트워크 지연, 직렬화 및 역직렬화 오버헤드, 버퍼 관리 비용이 수반된다. 특히 대용량 데이터를 자주 교환해야 하는 경우, 이러한 오버헤드로 인해 통신 대역폭이 병목 현상이 되어 전체 시스템 성능이 저하될 수 있다. 동기식 통신을 사용할 경우 송신 프로세스가 수신 측의 응답을 기다리는 동안 블로킹되어 자원 활용률이 낮아지는 문제도 발생한다.

분산 환경에서의 메시지 패싱은 네트워크 분할이나 노드 장애와 같은 부분적 실패에 취약하다. 통신 상대방의 상태를 항상 신뢰할 수 없기 때문에 타임아웃, 재시도, 메시지 큐를 이용한 장애 허용 메커니즘을 추가로 구현해야 하는 부담이 있다. 또한 시스템이 확장됨에 따라 메시지 경로와 프로토콜이 복잡해져 시스템 유지보수와 디버깅이 어려워진다.

MPI는 메시지 패싱을 위한 사실상의 표준 응용 프로그램 인터페이스 및 라이브러리이다. 주로 고성능 컴퓨팅 분야에서 병렬 컴퓨팅을 위해 설계되었으며, 분산 메모리 시스템 상에서 다수의 프로세스가 메시지를 주고받으며 협력하여 작업을 수행할 수 있도록 한다. MPI는 특정 프로그래밍 언어나 하드웨어에 종속되지 않는 표준으로 정의되어 있으며, C, C++, 포트란 등 여러 언어에서 사용할 수 있다.

MPI의 핵심은 통신을 위한 커뮤니케이터와 메시지 송수신 루틴이다. 각 프로세스는 고유한 순위를 가지며, 이를 통해 통신 상대를 지정한다. 기본적인 통신 방식으로는 한 프로세스가 다른 특정 프로세스에게 메시지를 보내는 점대점 통신과, 한 그룹 내의 모든 프로세스가 데이터를 교환하는 집합 통신이 있다. 집합 통신에는 브로드캐스트, 리듀스, 올투올 등의 연산이 포함된다.

MPI의 구현체는 여러 가지가 존재한다. 대표적으로 오픈 소스 구현체인 Open MPI와 MPICH가 널리 사용되며, 각 벤더별로 최적화된 구현체도 제공된다. 이러한 구현체들은 MPI 표준 사양을 준수하므로, 표준에 맞춰 작성된 프로그램은 서로 다른 구현체 간에 이식이 가능하다는 장점을 가진다.

MPI는 슈퍼컴퓨터와 컴퓨터 클러스터에서 과학적 시뮬레이션, 대규모 수치 계산 등을 수행하는 데 필수적인 도구로 자리 잡았다. 또한 분산 시스템과 클라우드 컴퓨팅 환경에서의 병렬 처리에도 그 응용 범위가 확대되고 있다.

메시지 패싱 인터페이스의 개념을 구현하는 대표적인 시스템으로는 MPI 외에도 AMQP와 ZeroMQ 등이 있다. 이들은 각기 다른 설계 목표와 추상화 수준을 가지고 있어 다양한 분산 시스템 및 마이크로서비스 아키텍처 환경에서 활용된다.

AMQP는 애플리케이션 계층의 개방형 표준 프로토콜로, 메시지 지향 미들웨어를 위한 기능을 정의한다. 이는 신뢰성 있는 메시지 전달, 큐 관리, 메시지 라우팅 등을 제공하며, RabbitMQ와 같은 메시지 브로커의 핵심 프로토콜로 널리 사용된다. 반면, ZeroMQ는 소켓 라이브러리처럼 동작하는 경량 메시징 라이브러리로, 별도의 메시지 브로커 없이도 애플리케이션 간에 메시지를 교환할 수 있도록 설계되었다. 점대점 및 발행-구독 모델을 유연하게 지원하는 것이 특징이다.

이러한 시스템들은 고성능 컴퓨팅을 위한 MPI와는 달리, 더 넓은 범위의 엔터프라이즈 애플리케이션 통합, 실시간 데이터 스트리밍, 서비스 간 느슨한 결합 등을 목표로 한다. 따라서 메시지 큐나 이벤트 드리븐 아키텍처를 구성할 때 중요한 기반 기술로 자리 잡고 있다.

메시지 패싱 인터페이스는 고성능 컴퓨팅 분야의 핵심 기술이다. 고성능 컴퓨팅은 복잡한 과학적 계산이나 대규모 데이터 처리를 위해 수백, 수천 개의 프로세서를 연결한 병렬 컴퓨터를 사용한다. 이러한 시스템에서 각 컴퓨팅 노드는 독립된 메모리 공간을 가지므로, 작업을 분산시키고 결과를 조율하기 위해 효율적인 프로세스 간 통신이 필수적이다. 메시지 패싱은 이 통신을 위한 표준화된 방법을 제공한다.

고성능 컴퓨팅에서 메시지 패싱의 가장 대표적인 구현체는 MPI이다. MPI는 포트란과 C++ 같은 언어를 위한 라이브러리로, 점대점 통신과 집합 통신을 포함한 다양한 통신 루틴을 표준화했다. 이를 통해 프로그래머는 메시지 전송, 데이터 동기화, 병렬 알고리즘 구현에 집중할 수 있으며, 하드웨어의 세부 사항에서 벗어나 이식성 높은 병렬 프로그램을 작성할 수 있다.

메시지 패싱은 고성능 컴퓨팅의 성능을 극대화하는 데 기여한다. 대규모 시뮬레이션, 기상 예측, 유체 역학 계산, 유전체 분석과 같은 작업은 하나의 노드로는 처리하기 어려운 방대한 계산량을 요구한다. 메시지 패싱을 통해 이러한 작업을 여러 노드에 분할하여 동시에 실행하고, 중간 결과를 교환함으로써 전체 계산 시간을 획기적으로 단축할 수 있다. 이는 클러스터 컴퓨팅과 슈퍼컴퓨터의 근간이 되는 통신 모델이다.

메시지 패싱 인터페이스는 분산 시스템의 핵심 통신 패러다임이다. 분산 시스템은 지리적으로 분리되거나 같은 컴퓨터 내에 존재하는 여러 독립적인 컴퓨팅 노드들이 컴퓨터 네트워크를 통해 연결되어 하나의 통합된 시스템처럼 동작하는 환경을 의미한다. 이러한 환경에서 각 프로세스나 스레드는 고유한 메모리 공간을 가지므로, 데이터를 교환하거나 작업을 조율하기 위해서는 명시적인 통신 메커니즘이 필요하다. 메시지 패싱은 바로 이 통신을 위한 기본적인 수단으로, 송신자가 수신자에게 데이터를 담은 메시지를 전송하는 방식을 취한다.

분산 시스템에서 메시지 패싱은 점대점 통신이나 발행-구독 모델과 같은 다양한 통신 패턴을 구현하는 데 사용된다. 이는 시스템의 구성 요소들 간에 느슨한 결합도를 유지하게 해주며, 이는 확장성과 내고장성을 높이는 데 기여한다. 한 노드의 장애가 네트워크를 통해 전달되는 메시지로 격리될 수 있기 때문이다. 또한, 이기종 시스템으로 구성된 환경에서도 표준화된 메시지 형식과 프로토콜을 정의함으로써 상호 운용성을 보장할 수 있다.

메시지 패싱을 활용한 분산 시스템의 대표적인 예로는 클라우드 컴퓨팅 플랫폼, 대규모 웹 서비스, 그리고 블록체인 네트워크를 들 수 있다. 이러한 시스템들은 수많은 서버와 서비스가 협력하여 작동하며, 그 핵심 조정 메커니즘은 종종 메시지 큐나 메시지 브로커를 통한 비동기적 메시지 교환에 기반한다. 따라서 메시지 패싱 인터페이스는 현대 분산 소프트웨어 아키텍처의 설계와 구현에 있어 필수적인 요소로 자리 잡고 있다.

마이크로서비스 아키텍처는 하나의 애플리케이션을 여러 개의 독립적이고 작은 서비스로 분해하여 구성하는 소프트웨어 설계 방식이다. 각 마이크로서비스는 특정 비즈니스 기능을 담당하며, API를 통해 서로 통신한다. 이러한 아키텍처에서 서비스 간의 통신은 시스템의 핵심 요소이며, 메시지 패싱 인터페이스는 이 통신을 구현하는 주요 수단 중 하나로 활용된다.

마이크로서비스 간 통신에는 일반적으로 HTTP 기반의 REST나 gRPC 같은 원격 프로시저 호출 방식이 널리 사용되지만, 메시지 패싱 또한 중요한 역할을 한다. 특히 비동기식 통신이 필요한 경우, 메시지 브로커를 활용한 메시지 패싱 방식은 서비스 간의 느슨한 결합을 가능하게 한다. 이는 이벤트 드리븐 아키텍처를 구현하는 데 적합하며, 한 서비스에서 발생한 이벤트를 메시지로 발행하면, 관심 있는 다른 서비스들이 이를 구독하여 처리하는 패턴이 가능해진다.

메시지 패싱을 사용함으로써 시스템의 확장성과 회복 탄력성이 향상된다. 서비스들은 메시지 큐를 통해 통신하기 때문에, 일시적으로 특정 서비스가 다운되더라도 메시지는 큐에 안전하게 보관되어 나중에 처리될 수 있다. 또한, 부하 분산을 위해 특정 유형의 메시지를 처리하는 서비스 인스턴스를 쉽게 추가할 수 있다. AMQP나 MQTT와 같은 표준화된 메시징 프로토콜, 또는 RabbitMQ, Apache Kafka와 같은 메시징 미들웨어는 마이크로서비스 환경에서 신뢰할 수 있는 메시지 패싱을 제공한다.

따라서 메시지 패싱 인터페이스는 마이크로서비스 아키텍처에서 서비스의 독립성을 유지하면서도 효율적이고 견고한 통신을 가능하게 하는 중요한 기술적 기반이 된다. 이는 복잡한 분산 시스템을 구성할 때 필수적으로 고려되는 통신 모델이다.

메시지 패싱 인터페이스와 대비되는 병렬 프로그래밍 모델로는 공유 메모리 모델이 있다. 이 모델은 여러 프로세스나 스레드가 하나의 공통된 메모리 공간을 접근하여 데이터를 교환하고 통신한다. 즉, 통신이 암시적으로 이루어지며, 프로그래머는 메모리 위치를 읽고 쓰는 방식으로 상호작용한다.

공유 메모리 모델의 구현은 주로 다중 프로세서 시스템이나 다중 코어 프로세서를 가진 단일 컴퓨터 내에서 효과적이다. 운영체제나 프로그래밍 언어가 제공하는 동기화 메커니즘(예: 세마포어, 뮤텍스, 모니터)을 사용하여 메모리 접근 충돌을 방지하고 데이터의 일관성을 유지해야 한다는 점이 주요 특징이다.

반면, 메시지 패싱 인터페이스는 명시적인 송수신 연산을 통해 통신하며, 각 프로세스가 독립된 주소 공간을 가진다는 점에서 근본적으로 다르다. 이 차이로 인해 공유 메모리 모델은 단일 시스템 내의 병렬 처리에 적합한 반면, 메시지 패싱은 네트워크로 연결된 분산 시스템이나 클러스터 컴퓨팅 환경에서 더 널리 사용된다.

원격 프로시저 호출(RPC)은 프로세스 간 통신을 위한 프로그래밍 모델 또는 프로토콜이다. 이 모델은 분산 시스템 환경에서, 특히 서로 다른 컴퓨터 노드에 위치한 프로세스나 스레드 간의 통신을 단순화하는 데 주로 사용된다. RPC의 핵심 아이디어는 개발자가 마치 로컬 함수나 메서드를 호출하는 것처럼 코드를 작성할 수 있도록 하여, 실제로는 그 호출이 네트워크를 통해 원격 시스템에서 실행되도록 하는 것이다. 이는 분산 컴퓨팅과 마이크로서비스 아키텍처에서 구성 요소 간의 상호작용을 구현하는 기본적인 방법 중 하나로 자리 잡았다.

RPC의 작동 방식은 일반적으로 클라이언트가 서버에 있는 프로시저를 호출하는 것처럼 요청 메시지를 보내면, 서버는 해당 프로시저를 실행한 후 그 결과를 응답 메시지로 회신하는 형태를 따른다. 이 과정은 메시지 송신과 수신을 기반으로 하지만, 개발자에게는 복잡한 네트워크 통신 세부 사항을 숨기는 추상화 계층을 제공한다. RPC는 동기식 통신을 기본 모델로 삼는 경우가 많아, 클라이언트는 서버로부터 응답을 받을 때까지 대기하게 된다. 이러한 특성은 운영체제 커널 내 통신이나 병렬 컴퓨팅의 특정 영역에서도 활용된다.

RPC와 메시지 패싱 인터페이스(MPI)는 모두 프로세스 간 통신을 다루지만 초점이 다르다. MPI는 주로 고성능 컴퓨팅에서 명시적인 메시지 송수신을 통해 병렬 처리를 조율하는 데 특화되어 있다. 반면 RPC는 원격 함수 호출이라는 더 높은 수준의 추상화를 제공하여, 분산 시스템이나 마이크로서비스 간의 상호작용을 더 직관적인 프로그래밍 스타일로 가능하게 한다. RPC의 구현에는 gRPC, Apache Thrift 등 다양한 프레임워크와 표준이 존재하며, 이들은 데이터 직렬화, 네트워크 전송, 서비스 발견 등의 기능을 제공한다.