WebSocket je obousměrný komunikační protokol, který k odesílání/přijímání dat využívá jediné připojení TCP.
Technicky WebSocket poskytuje plně duplexní komunikaci mezi serverem a klientem, což umožňuje přenos dat v reálném čase. Pro začátek je to podobné jako HTTP, ale s více výhodami a jiným případem použití.
Stejně jako zadáváte http:// nebo https:// do adresního řádku prohlížeče, abyste se připojili k webové stránce, WebSocket využívá jiné schéma, tj. ws: nebo wss: – nelze jej však použít v poli adresy prohlížeče. .
Pokud jste uživatel, který komunikuje s aplikací nebo službou prostřednictvím prohlížeče, nepoznáte rozdíl a ani to nepotřebujete.
Pokud jste však vývojář, je užitečné vědět více o WebSocket. Zde zdůrazňuji některé základy pro to spolu s doporučenými servery WebSocket, které můžete použít.
Table of Contents
WebSocket vs. HTTP
Před prozkoumáním WebSocket je důležité naučit se jeho rozdíly od HTTP.
Obousměrná komunikaceJednosměrná komunikacePo navázání spojení nemusí server čekat na žádost klienta o odeslání dat. Server musí čekat, až klient požádá o data, což znamená, že musí být vytvořeno více připojení. Užitečné pro webové aplikace v reálném čase, chatovací aplikace , nebo hry.Cokoli, co nevyžaduje obousměrné připojení.Spojení skončí pouze v případě, že jej klient nebo server uzavře.Spojení se ukončí po každém požadavku nebo odpovědi klienta/serveru. Příklady: hry pro více hráčů, aplikace pro zasílání zpráv, databáze burzyPříklady: vyhledávání Google, sociální média a upozornění prohlížeče.WebSocket vs. HTTP
Jak funguje server WebSocket?
Server WebSocket naslouchá portu TCP serveru.
Server se podílí na vytváření připojení. Abyste toho dosáhli, zde jsou věci, které dělá:
- Interpretuje požadavky klientů.
- Odeslání zpětné odpovědi ze serveru klientovi.
- Mějte přehled o klientech.
- Čtení maskovaných dat (zašifrovaných) odeslaných klientem a jejich odmaskování.
Můžete si prohlédnout oficiální dokumentaci Mozilly, abyste pochopili, jak vytvořit/zapsat servery WebSocket.
Jak funguje připojení k serveru WebSocket?
Nyní, když znáte protokol WebSocket a jeho server, jak to všechno funguje?
Pro zahájení připojení WebSocket je vyžadováno připojení HTTP.
HTTP spustí kouzlo, i když to není hrdina v tomto příběhu. Celkově lze veškerý technický žargon shrnout do tří kroků:
- Klient odešle na server připojení HTTP s příslušnými hlavičkami, které požadují upgrade protokolu.
- Jakmile to vstoupí, server odpoví, že přechází na protokol WebSocket.
- Dále klient ověří, že připojení bylo upgradováno, a připraví se k zahájení přenosu dat.
Pokud se chcete ponořit do toho, jak to funguje, model zabezpečení, požadavky na klient/server a další, podívejte se na jeho dokument Internet Standards Track, kde se dozvíte více.
Proč jsou pro připojení v reálném čase preferovány WebSockets?
WebSockets vznikly kvůli omezením HTTP.
HTTP připojení jsou jednosměrná, tj. před dalším spuštěním musíte počkat na dokončení požadavku.
Existuje řešení, které se nazývá long-polling, ale to způsobí, že požadavek HTTP bude mít dlouhý časový limit. Server používá dlouhý časový limit k čekání a odeslání dat bez nového požadavku HTTP.
To však váže prostředky serveru, i když nedochází k přenosu dat.
Připojení v reálném čase si čekací dobu nemohou dovolit. Data musí ze serveru proudit nepřetržitě, aby vyhovovala požadavkům klienta.
WebSockets poskytují plně duplexní připojení, které zůstává naživu, dokud server/klient připojení neukončí.
Získáte tak spolehlivost a obousměrnou komunikaci, která umožňuje vytvářet aplikace v reálném čase.
Pokud chcete stejné výhody pro vytváření aplikací, zde jsou některé vynikající možnosti serveru WebSocker:
Soketi
Soketi je jednoduché, bezplatné, open-source řešení, které vám umožní zaměřit se na architekturu serveru. Jeho cílem je být rychlý server WebSocket kompatibilní s Pusher a zároveň nabízet vestavěnou správu aplikací.
Poskytuje také nabídku WebSocket bez serveru, kterou lze nasadit pracovníkům Cloudflare. Když jsem to psal, bylo to ve fázi otevřené beta verze.
Pokud hledáte nasadit server WebSocket s maximálním přizpůsobením na vašem serveru, Soketi je skvělá volba.
Bohužel nenabízí žádné on-premise ani spravované řešení.
Socket.io
Socket.IO je dalším open-source projektem, který poskytuje nenáročný komunikační kanál mezi serverem a klientem.
Podporuje návrat k dlouhému dotazování HTTP v případě ztráty připojení a automaticky se pokusí znovu připojit.
Navíc je kompatibilní s Deno, moderním runtimem pro JavaScript a TypeScript vestavěným v Rustu.
Neuvěřitelně oblíbený server WebSocket, který můžete na svém serveru používat zdarma. Další informace naleznete v oficiální dokumentaci, protože nenabízí službu nasazení na místě.
Koláčová zásuvka
Pokud hledáte řešení WebSocket pro váš podnik nebo podnikání a nevadí vám platit, Pie Socket je vynikající volbou.
Pie Socket je prémiová nabídka, přičemž některé služby využívají společnosti jako RedHat a Akamai.
Nabízí také rozhraní WebSocket API pro mobilní zařízení, stolní počítače a zařízení internetu věcí. Můžete si vybrat preferovaný region serveru, získat podporu blockchainu a upřednostnit zákaznickou podporu, abyste pomohli svému podnikání.
Pie Socket poskytuje 14denní zkušební verzi (bez kreditní karty), abyste si ji mohli vyzkoušet.
SocketCluster
Socket Cluster je zajímavá sada nástrojů, kterou lze nasadit také do Kubernetes.
Podporuje ověřování JWT, umožňuje monitorovat a omezovat datové toky a pomáhá předcházet únikům paměti. SocketCluster také uvádí, že pořadí zpráv nebude narušeno a lze jej snadno nasadit a škálovat.
ws
ws je knihovna Node.js WebSocket, která se snadno používá a má rychlou implementaci klient/server.
Je to neuvěřitelně populární klient a server WebSocket pro aplikace Node.js, které podporují mnoho funkcí. Další bezplatný a open-source projekt, který můžete použít podle svých požadavků.
Kovboj
Cowboy je jednoduchý, rychlý HTTP server s podporou WebSocket, postavený s kódem Erlang.
Už jen proto, že používá Erlang, je neodmyslitelně cenný pro vytváření aplikací v reálném čase vyžadujících vysokou dostupnost. Můžete jej například zkusit použít pro bankovní systémy a systémy elektronického obchodování.
Zásuvka
Sockette je lehký obal kolem WebSocket, který vám umožní automaticky se znovu připojit, pokud se spojení ztratí.
Bohužel projekt již není aktivně udržován. Můžete si to však vyzkoušet pro svůj případ použití.
Websocketd
Websocketd je nástroj příkazového řádku, který vám pomůže zabalit existující program příkazového řádku a umožnit mu přístup přes WebSocket.
Mělo by být užitečné snadno vytvářet aplikace podporující WebSocket.
Podobně jako předchozí projekt se již aktivně nevyvíjí. Můžete si to však vyzkoušet pro své případy použití. Prozkoumejte jeho stránku GitHub a zjistěte více.
NetCoreServer
Jak název napovídá, NetCoreServer je knihovna .NET Core (postavená v C#) podporující protokoly HTTP(S), WebSocket a další protokoly připojení.
Podporuje také integraci protokolu zpráv s Fast Binary Encoding, což zajišťuje, že asynchronní soketový server je ultra rychlý a má nízkou latenci.
Chcete-li se dozvědět více, můžete prozkoumat jeho stránku GitHub a dokumentaci.
Server pro obsluhu připojení WebSocket je nutností
I když si můžete vybrat libovolné servery WebSocket a nasadit je podle svých požadavků, většina z nich využívá mechanismus reverzního proxy, který minimalizuje zatížení serveru a udržuje jej co nejcitlivější.
Miliony uživatelů interagují se službami, které využívají níže uvedený protokol WebSocket. Počínaje chatovacími aplikacemi až po hry pro více hráčů, bez serveru WebSocket bychom měli vážné problémy s rychlou komunikací/získáním informací.
Jak již bylo řečeno, měli byste vybrat pouze nejlepší server WebSocket podle vašich požadavků. Chcete-li úplnou kontrolu a neomezenou škálovatelnost za zlomek nákladů, je životně důležité vyzkoušet si správu sami.
Vyberte si ten, který poskytuje maximální spolehlivost, jakou si váš projekt zaslouží.