WebSocket ist ein bidirektionales Kommunikationsprotokoll, das eine einzelne TCP-Verbindung zum Senden/Empfangen von Daten verwendet.
Technisch gesehen bietet WebSocket eine Vollduplex-Kommunikation zwischen dem Server und dem Client, was eine Datenübertragung in Echtzeit ermöglicht. Für den Anfang ist es ähnlich wie HTTP, aber mit mehr Vorteilen und einem anderen Anwendungsfall.
So wie Sie http:// oder https:// in die Adressleiste Ihres Browsers eingeben, um eine Verbindung zu einer Webseite herzustellen, verwendet WebSocket ein anderes Schema, dh ws: oder wss: – Sie können es jedoch nicht im Adressfeld eines Browsers verwenden .
Wenn Sie ein Benutzer sind, der über einen Browser mit einer App oder einem Dienst interagiert, können Sie den Unterschied nicht erkennen und müssen dies auch nicht.
Es ist jedoch hilfreich, mehr über WebSocket zu erfahren, wenn Sie ein Entwickler sind. Hier hebe ich einige Grundlagen dafür hervor, zusammen mit empfohlenen WebSocket-Servern, die Sie verwenden können.
Inhaltsverzeichnis
WebSocket vs. HTTP
Bevor Sie WebSocket erkunden, ist es wichtig, die Unterschiede zu HTTP zu kennen.
Bidirektionale KommunikationUnidirektionale KommunikationDer Server muss nicht auf eine Client-Anforderung warten, um Daten zu senden, sobald die Verbindung hergestellt ist. Der Server muss warten, bis der Client Daten anfordert, was bedeutet, dass mehrere Verbindungen hergestellt werden müssen. Nützlich für Echtzeit-Webanwendungen, Chat-Anwendungen , oder Spiele. Alles, was keine bidirektionalen Verbindungen erfordert. Die Verbindung wird nur beendet, wenn der Client oder Server sie schließt. Die Verbindung wird nach jeder Anfrage oder Antwort durch den Client/Server geschlossen. Beispiele: Multiplayer-Spiele, Messaging-Apps, BörsendatenbankBeispiele: Google-Suche, soziale Medien und Browserbenachrichtigungen. WebSocket vs. HTTP
Wie funktioniert ein WebSocket-Server?
Ein WebSocket-Server hört auf einen Port eines TCP-Servers.
Der Server ist an der Herstellung von Verbindungen beteiligt. Um dies zu erreichen, sind hier die Dinge, die es tut:
- Interpretiert Clientanforderungen.
- Zurücksenden einer Antwort vom Server an den Client.
- Behalten Sie den Überblick über Kunden.
- Lesen der vom Client gesendeten maskierten Daten (verschlüsselt) und Demaskieren.
Sie können die offizielle Dokumentation von Mozilla lesen, um zu verstehen, wie WebSocket-Server erstellt/geschrieben werden.
Wie funktioniert eine WebSocket-Serververbindung?
Nun, da Sie das WebSocket-Protokoll und seinen Server kennen, wie funktioniert das alles?
Um eine WebSocket-Verbindung zu initiieren, ist eine HTTP-Verbindung erforderlich.
HTTP beginnt die Magie, auch wenn es nicht der Held in dieser Geschichte ist. Insgesamt lässt sich der gesamte Fachjargon in drei Schritten zusammenfassen:
- Der Client sendet eine HTTP-Verbindung mit entsprechenden Headern an den Server, die ein Upgrade für das Protokoll anfordern.
- Sobald das eingeht, antwortet der Server, dass er zu einem WebSocket-Protokoll wechselt.
- Als Nächstes validiert der Client, dass die Verbindung aktualisiert wurde, und macht sich bereit, mit der Datenübertragung zu beginnen.
Wenn Sie in die Funktionsweise, das Sicherheitsmodell, die Client/Server-Anforderungen und mehr eintauchen möchten, sehen Sie sich das Dokument Internet Standards Track an, um mehr zu erfahren.
Warum werden WebSockets für Echtzeitverbindungen bevorzugt?
WebSockets sind aufgrund der Einschränkungen von HTTP entstanden.
HTTP-Verbindungen sind unidirektional, dh Sie müssen warten, bis eine Anforderung abgeschlossen ist, bevor Sie erneut starten.
Es gibt dafür eine Problemumgehung namens Long-Polling, die jedoch die HTTP-Anforderung mit einem langen Timeout-Zeitraum erstellt. Der Server verwendet das lange Timeout, um zu warten und die Daten ohne eine neue HTTP-Anforderung zu pushen.
Dies bindet jedoch die Server-Ressourcen auch dann, wenn keine Datenübertragung stattfindet.
Echtzeitverbindungen können sich die Wartezeit nicht leisten. Die Daten müssen kontinuierlich vom Server fließen, um die Anforderungen des Clients zu erfüllen.
WebSockets bieten eine Vollduplex-Verbindung, die aktiv bleibt, bis der Server/Client die Verbindung trennt.
Sie erhalten also Zuverlässigkeit und bidirektionale Kommunikation, die das Erstellen von Echtzeitanwendungen ermöglichen.
Wenn Sie die gleichen Vorteile für die Erstellung Ihrer Anwendungen wünschen, finden Sie hier einige hervorragende WebSocker-Serveroptionen:
Soketi
Soketi ist eine einfache, kostenlose Open-Source-Lösung, mit der Sie sich auf die Serverarchitektur konzentrieren können. Es zielt darauf ab, ein schneller WebSocket-Server zu sein, der mit Pusher kompatibel ist und gleichzeitig eine integrierte App-Verwaltung bietet.
Es bietet auch ein serverloses WebSocket-Angebot, das Cloudflare-Mitarbeitern bereitgestellt werden kann. Als ich dies schrieb, befand es sich in der offenen Beta-Phase.
Wenn Sie einen WebSocket-Server mit maximaler Anpassungsfähigkeit auf Ihrem Server bereitstellen möchten, ist Soketi eine gute Wahl.
Leider bietet es keine On-Premise- oder Managed-Lösung an.
Socket.io
Socket.IO ist ein weiteres Open-Source-Projekt, das einen Kommunikationskanal mit geringem Overhead zwischen dem Server und dem Client bereitstellt.
Es unterstützt das Zurückgreifen auf HTTP-Long-Polling, wenn die Verbindung unterbrochen wird, und versucht automatisch, die Verbindung wiederherzustellen.
Darüber hinaus ist es mit Deno kompatibel, einer modernen Laufzeitumgebung für JavaScript und TypeScript, die in Rust erstellt wurde.
Ein unglaublich beliebter WebSocket-Server, den Sie kostenlos auf Ihrem Server verwenden können. Sie können der offiziellen Dokumentation folgen, um mehr zu erfahren, da sie keinen Bereitstellungsdienst vor Ort anbietet.
Tortensockel
Wenn Sie nach einer WebSocket-Lösung für Ihr Unternehmen oder Geschäft suchen und nichts dagegen haben, zu bezahlen, ist Pie Socket eine ausgezeichnete Option.
Pie Socket ist ein Premium-Angebot, bei dem Unternehmen wie RedHat und Akamai einige Dienste nutzen.
Es bietet auch eine WebSocket-API für mobile, Desktop- und IoT-Geräte. Sie können Ihre bevorzugte Serverregion auswählen, Blockchain-Support erhalten und den Kundensupport priorisieren, um Ihrem Unternehmen zu helfen.
Pie Socket bietet eine 14-tägige Testversion (ohne Kreditkarte) zum Ausprobieren an.
SocketCluster
Socket Cluster ist ein interessantes Toolkit, das auch für Kubernetes bereitgestellt werden kann.
Es unterstützt die JWT-Authentifizierung, ermöglicht die Überwachung und Drosselung von Datenströmen und hilft, Speicherlecks zu vermeiden. SocketCluster erwähnt auch, dass die Nachrichtenreihenfolge nicht gestört wird und einfach bereitgestellt und skaliert werden kann.
ws
ws ist eine Node.js-WebSocket-Bibliothek, die einfach zu verwenden ist und über eine schnelle Client/Server-Implementierung verfügt.
Es ist ein unglaublich beliebter WebSocket-Client und -Server für Node.js-Anwendungen, die viele Funktionen unterstützen. Ein weiteres kostenloses Open-Source-Projekt, das Sie gemäß Ihren Anforderungen verwenden können.
Cowboy
Cowboy ist ein einfacher, schneller HTTP-Server mit WebSocket-Unterstützung, der mit Erlang-Code erstellt wurde.
Nur weil es Erlang verwendet, ist es von Natur aus wertvoll für die Erstellung von Echtzeitanwendungen, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern. Man kann zum Beispiel versuchen, es für Bank- und E-Commerce-Systeme zu verwenden.
Steckdose
Sockette ist ein leichtgewichtiger Wrapper um WebSocket, mit dem Sie die Verbindung automatisch wiederherstellen können, wenn die Verbindung unterbrochen wird.
Leider wird das Projekt nicht mehr aktiv gepflegt. Sie können es jedoch für Ihren Anwendungsfall ausprobieren.
Websocketd
Websocketd ist ein Befehlszeilentool, mit dem Sie ein vorhandenes Befehlszeilenprogramm umschließen und ihm den Zugriff über einen WebSocket ermöglichen können.
Es sollte hilfreich sein, WebSocket-fähige Anwendungen einfach zu erstellen.
Ähnlich wie beim Vorgängerprojekt wird es nicht mehr aktiv weiterentwickelt. Sie können es jedoch für Ihre Anwendungsfälle ausprobieren. Erkunden Sie die GitHub-Seite, um mehr zu erfahren.
NetCoreServer
Wie der Name schon sagt, ist NetCoreServer eine .NET Core-Bibliothek (erstellt mit C#), die HTTP(S), WebSocket und weitere Verbindungsprotokolle unterstützt.
Es unterstützt auch die Integration von Nachrichtenprotokollen mit Fast Binary Encoding, wodurch sichergestellt wird, dass der asynchrone Socket-Server ultraschnell ist und eine geringe Latenz aufweist.
Sie können die GitHub-Seite und Dokumentation durchsuchen, um mehr zu erfahren.
Ein Server zur Handhabung von WebSocket-Verbindungen ist ein Muss
Während Sie beliebige WebSocket-Server auswählen und gemäß Ihren Anforderungen bereitstellen können, verwenden die meisten von ihnen einen Reverse-Proxy-Mechanismus, um die Belastung des Servers zu minimieren und ihn so reaktionsschnell wie möglich zu halten.
Millionen von Benutzern interagieren mit Diensten, die das darunter liegende WebSocket-Protokoll verwenden. Beginnend mit Chat-Anwendungen bis hin zu Multiplayer-Spielen hätten wir ohne einen WebSocket-Server einige ernsthafte Probleme beim schnellen Kommunizieren/Abrufen von Informationen.
Davon abgesehen sollten Sie nur den besten WebSocket-Server für Ihre Anforderungen auswählen. Es ist wichtig, dass Sie versuchen, es selbst zu verwalten, wenn Sie die vollständige Kontrolle und unbegrenzte Skalierbarkeit zu einem Bruchteil der Kosten wünschen.
Wählen Sie diejenige, die Ihrem Projekt die maximale Zuverlässigkeit bietet, die es verdient.