gRPC: Microservicios Eficientes con Protocol Buffers

Guía y material de la exposición sobre gRPC, Protocol Buffers, HTTP/2 y el patrón arquitectónico Backend for Frontend (BFF) utilizando Node.js y Python.

Integrantes

• Fiber Piedrahita
• Daniel Fajardo
• Paula Ferreira

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Diapositivas y Recursos

Enlaces del Proyecto y Presentación

• Presentación (PDF): Descargar gRPC-Pokedex.pdf
• Documentación Oficial de Protocol Buffers: Protobuf Dev

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1. Fundamentos de gRPC y Protocol Buffers

gRPC (gRPC Remote Procedure Calls) es un framework de comunicación RPC de alto rendimiento desarrollado por Google. A diferencia de las tradicionales arquitecturas REST basadas en texto JSON sobre HTTP/1.1, gRPC se apoya en dos pilares:

1. Protocol Buffers (Protobuf): Mecanismo de serialización binaria fuertemente tipado y agnóstico al lenguaje de programación.
2. Transporte HTTP/2: Soporta multiplexación de múltiples peticiones sobre una misma conexión TCP, compresión de encabezados (HPACK) y streaming bidireccional.

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2. Comparación: gRPC vs. REST

Criterio	gRPC	REST Tradicional
Protocolo de Red	HTTP/2 (Multiplexado)	Generalmente HTTP/1.1 o HTTP/2
Formato de Carga	Binario (Protocol Buffers)	Texto (JSON o XML)
Definición de Contrato	Obligatoria y estricta (.proto)	Opcional (OpenAPI / Swagger)
Rendimiento	Altísimo rendimiento y bajo consumo de ancho de banda	Mayor sobrecarga por tamaño de texto
Transmisión	Unario, Server/Client Streaming y Bidireccional	Típicamente petición / respuesta unaria
Caso de Uso Ideal	Comunicación interna entre microservicios	APIs públicas para navegadores y terceros

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3. Demostración Práctica: Pokédex con Arquitectura BFF

1

Definir el Contrato en Protocol Buffers

proto/pokemon.proto

syntax = "proto3";

package pokemon;

service PokemonService {
  rpc GetPokemon (PokemonRequest) returns (PokemonResponse);
}

message PokemonRequest {
  string name_or_id = 1;
}

message PokemonResponse {
  int32 id = 1;
  string name = 2;
  int32 height = 3;
  int32 weight = 4;
  repeated string types = 5;
  string sprite_url = 6;
  string description = 7;
}

2

Implementar Servidor gRPC en Node.js

El servidor en Node.js carga el contrato .proto, consulta PokeAPI y responde al cliente gRPC en formato binario estructurado:

cd backend_node
npm install
node server.js

3

Implementar el Cliente gRPC en Python (Flask)

El BFF en Python actúa como cliente de gRPC, compilando los stubs y exponiendo la ruta web para el navegador:

cd frontend_python
python -m venv venv
source venv/bin/activate  # En Windows: venv\Scripts\activate
pip install -r requirements.txt
python app.py