WebSocketit ovat laajalti käytetty tekniikka reaaliaikaiseen datan synkronointiin, etenkin verkkosovelluksissa, mutta ne ovat vain yksi monista menetelmistä, jotka ovat saatavilla reaaliaikaiseen viestintään. Ensisijaisiin vaihtoehtoihin WebSocketeille ovat WEBRTC, palvelinlähetys tapahtumat (SSE) ja perinteiset HTTP-pohjaiset menetelmät, kuten REST yhdessä kyselyn tai pitkän kyselyn kanssa. Jokaisella menetelmällä on ainutlaatuiset ominaisuudet, edut ja rajoitukset, jotka vaikuttavat niiden soveltuvuuteen erilaisten reaaliaikaisten tietojen synkronointiskenaarioihin.
WebSockets -yleiskatsaus
WebSocketit luovat pysyvän, kaksisuuntaisen viestintäkanavan asiakkaan ja palvelimen välillä yhden TCP-yhteyden yli. Tätä yhteyttä ylläpidetään alkuperäisen kädenpuristuksen ulkopuolella, jolloin viestit voidaan lähettää edestakaisin milloin tahansa minimaalisen latenssin ja yläpuolella. WebSockets -tärkeimmät piirteet:
- Pysyvä yhteys: WebSockets pitää yhteyden auki, minimoimalla latenssi eliminoimalla toistuvien HTTP -kädenpuristusten tarve.
- Täysi kaksipuolinen viestintä: Sekä asiakas että palvelin voivat lähettää viestejä samanaikaisesti.
- Tilanomainen viestintä: Yhteys ylläpitää tilaa elinaikanaan, mikä mahdollistaa koordinoitujen viestinvaihdon turvautumatta kansalaisuudettomiin pyyntö-vaste-sykliin.
- Hyötykuorman joustavuus: WebSocketit tukevat binaarisia ja tekstitietomuotoja, jotka antavat sovellusten välittää monimutkaisia tietoja, kuten JSON -objekteja, kuvia tai muita binaarisia virtauksia.
- Matala viive: Pienet otsikot ja pysyvät yhteydet minimoivat viestien edestakaisen ajan.
WebSocketit ovat erityisen tehokkaita sovelluksille, jotka vaativat jatkuvaa, matalaviivaista, kaksisuuntaista viestintää, kuten chat-palveluita, online-pelejä, yhteistyötyökaluja ja live-tietopäivityksiä rahoitus- tai urheilumarkkinoilta.
webrtc reaaliaikaisen datan synkronoimiseksi
WEBRTC (Web Reaaliaikainen viestintä) on tekniikka, joka on ensisijaisesti suunniteltu vertaisverkkoon, joka tukee reaaliaikaista ääntä, videoita ja tiedon suoratoistoa suoraan selaimien tai laitteiden välillä ilman keskittyä palvelinta liikenteen välittämiseen. WebSockets keskittyy asiakas-palvelinviestinnään, mutta WEBRTC mahdollistaa suoran laitteen väliset yhteydet. Tärkeimpiä näkökohtia ovat:
-Vertaisarkkitehtuuri: sallii suoran datan ja mediavaihdon asiakkaiden välillä ohittaen palvelimet alkuperäisen signaloinnin jälkeen.
- Mediatuki: Natiivisesti tukee äänen ja videon reaaliaikaista suoratoistoa yhdessä tietojen kanssa, toisin kuin WebSocketit, jotka käsittelevät vain tietoviestintää.
-Turvallisuus: Päästä päähän salaus on pakollista WEBRTC: ssä, varmistaen tiedonsiirron turvallisen.
- NAT: n läpikulku: Sisältää sisäänrakennetun tuen NAT: n läpikulkulle käyttämällä jää-, tainnutus- ja kääntöprotokollia yhteyden helpottamiseksi eri verkkojen välillä.
- Monimutkainen asennus: Vaatii signalointipalvelimia, istuntoneuvotteluja ja koordinointia ennen kuin ikätoverit voivat luoda suoran yhteyden.
WeBRTC on erinomainen käyttötapauksissa, joissa vaaditaan korkealaatuista, matalan viiveen multimedian suoratoistoa ja hajautettua tiedon jakamista, kuten videoneuvottelut, live-tapahtumat, tiedostonsiirrot ja vertaisuuntautuneet sovellukset. Se voi myös vähentää kaistanleveyttä ja palvelinkuormaa, koska data virtaa suoraan osallistujalaitteiden välillä.
Server-näkymät (SSE)
Palvelimen lähetystapahtumat ovat yksinkertaisempi vaihtoehto reaaliaikaisille päivityksille, jotka käyttävät yksisuuntaista kanavaa, jossa palvelin voi siirtää tietoja asiakkaalle yhdellä HTTP-yhteydellä. SSE: n ominaisuudet:
-Yksisuuntainen viestintä: Vain palvelimien väliset päivitykset tuetaan; Asiakkaat eivät voi lähettää viestejä takaisin samalla yhteydellä.
- Yksinkertainen toteutus: hyödyntää tavallista HTTP: tä eikä vaadi erityistä protokollaa streaming MIME -tyypin ulkopuolelle.
- Automaattinen tallennus: Tukea asiakkaan automaattisia uudelleenyhteysyrityksiä, jos yhteys putoaa.
-Vain teksti: tyypillisesti rajoitettu UTF-8-tekstitietoihin, ei binaarisiin.
- Vähemmän yleiskustannuksia: Käyttää tavallisia HTTP -mekanismeja ja on helpompi integroida olemassa olevaan HTTP -infrastruktuuriin.
SSE sopii sovelluksille, jotka tarvitsevat ensisijaisesti palvelinvetoisia reaaliaikaisia päivityksiä, kuten uutissyötteitä, osakekannuksia tai live-tapahtumailmoituksia, mutta eivät ole vuorovaikutteisia viestejen vastaanottamisen lisäksi. Se on yksinkertaisempi ja joskus palomuuriystävällisempi kuin WebSockets.
Perinteiset HTTP -tekniikat: Äänestys ja pitkä kysely
Ennen WebSockets ja SSE, reaaliaikaiset päivitykset toteutettiin usein toistuvilla HTTP -pyyntöillä:
- Kysely: Asiakas lähettää säännöllisesti HTTP -pyyntöjä kysyä palvelimelta päivityksiä. Tämä on yksinkertaista, mutta tehotonta toistuvien pyyntöjen vuoksi, jotka johtavat korkean viiveiden ja kaistanleveyden käyttöön.
- Pitkä kysely: Asiakas lähettää HTTP -pyynnön, jonka palvelin pitää auki, kunnes uusia tietoja on saatavana tai aikakatkaisu tapahtuu. Palvelin vastaa sitten, ja asiakas lähettää heti uuden pyynnön. Pitkä kysely vähentää viivettä äänestykseen verrattuna, mutta siihen liittyy silti merkittävää yleiskustannusta toistuvista HTTP -pyyntöjaksoista.
Näitä vanhempia menetelmiä tuetaan kaikkialla ja yksinkertainen toteuttaa, mutta yleensä vähemmän tehokkaita ja reagoivia kuin WebSocketit tai WEBRTC reaaliaikaista viestintää varten.
WebSockets -vaihtoehtoihin vertaamalla vaihtoehtoja
- Latenssi ja tehokkuus: WebSocketit tarjoavat alhaisemman viivettä kuin Pysyvien yhteyksien vuoksi HTTP -menetelmät eikä toistuvia HTTP -otsikoita. WEBRTC voi saavuttaa jopa pienemmän viivettä kuin vertaisverkkojen siirrot, UDP: n ja joustavien toimitustilojen avulla, mikä tekee siitä sopivan reaaliaikaiseen mediaan ja suoraan tiedonsiirtoon. SSE tarjoaa kohtalaisen viiveen yksinkertaisemmalla asennuksella, mutta tukee vain palvelimien välisiä päivityksiä.
- Viestintäsuunta: WebSocketit tarjoavat täydellisen dupleksin (kaksisuuntaisen) viestinnän; WEBRTC mahdollistaa vertaisverkkojen kaksisuuntaisen viestinnän; SSE on vain palvelimesta asiakas; HTTP-äänestysmenetelmät ovat asiakasalustavia ja kansalaisuudettomia.
-Käytä tapausten soveltuvuutta: WebSocketit ovat ihanteellisia chat-sovelluksiin, moninpelipeleihin, yhteistyöhön perustuviin toimittajiin ja yleiskäyttöisiin reaaliaikaisiin sovelluksiin, jotka tarvitsevat jatkuvaa kaksisuuntaista viestintää. WEBRTC on valinta reaaliaikaiseen video-/äänikokoukseen, suojattuun P2P-tiedostojen jakamiseen ja interaktiiviseen suoratoistoon. SSE toimii parhaiten, kun vain palvelimien väliset tiedot tarvitaan ilman monimutkaista vuorovaikutusta.
- Monimutkaisuus ja toteutus: WebSocketit vaativat asiakas- ja palvelintukea, mutta niiden toteuttaminen on suhteellisen yksinkertaista. WEBRTC vaatii ylimääräistä signalointiinfrastruktuuria ja NAT: n läpikulkuasetuksia, mikä tekee siitä monimutkaisemman. SSE on helpoin toteuttaa ja virheenkorjaus käyttämällä tavanomaista HTTP: tä.
- Skaalautuvuus ja palvelinkuorma: WEBRTC vähentää palvelinkuormaa purkamalla tiedonsiirron vertaisyhteyksiin, vaikka signalointi vaatii silti palvelimia. WebSockets luottaa palvelimeen kaikkien yhteyksien ja viestejen käsittelemiseksi, jotka voivat olla resurssiintensiivisiä mittakaavassa, mutta tukee keskitettyä hallintaa. SSE- ja HTTP-menetelmät lisäävät enemmän kuormitusta palvelimille toistuvien yhteyksien tai yksisuuntaisen suoratoiston vuoksi.
-Suojaus: WebSocketit käyttävät ssl/tls (wss: //) salattuihin yhteyksiin, mutta päähän -salaus riippuu sovellussuunnittelusta. WEBRTC valtuutetaan salauksen ja sisällyttää median ja datan turvalliset protokollat parantaen yksityisyyttä. SSE perii HTTP-tietoturvamekanismit, mutta siitä puuttuu sisäänrakennettu salaus HTTPS: n ulkopuolella.