WebSockets est une technologie largement utilisée pour la synchronisation des données en temps réel, en particulier dans les applications Web, mais elles ne sont que l'une des nombreuses méthodes disponibles pour la communication en temps réel. Les principales alternatives à WebSockets incluent WeBRTC, des événements de serveur (SSE) et des méthodes traditionnelles basées sur HTTP telles que REST en conjonction avec un sondage ou un sondage long. Chaque méthode a des caractéristiques, des avantages et des limites uniques qui affectent leur aptitude à différents scénarios de synchronisation des données en temps réel.
Overview
WebSocket
WebSockets établit un canal de communication bidirectionnel persistant entre un client et un serveur sur une seule connexion TCP. Cette connexion est maintenue au-delà de la poignée de main initiale, permettant aux messages d'être envoyés à tout moment avec un minimum de latence et des frais généraux. Traits clés de WebSockets:
- Connexion persistante: WebSockets garde la connexion ouverte, minimisant la latence en éliminant le besoin de poignées de main HTTP répétées.
- Communication duplex complète: le client et le serveur peuvent envoyer des messages simultanément.
- Communication avec état: la connexion maintient l'état au cours de sa vie, permettant des échanges de messages coordonnés sans recourir à des cycles de demande de demande sans état.
- Flexibilité de la charge utile: WebSockets prend en charge les formats de données binaires et texte, permettant aux applications de transmettre des données complexes telles que des objets JSON, des images ou d'autres flux binaires.
- faible latence: les petits en-têtes et les connexions persistantes minimisent le temps aller-retour pour les messages.
WebSockets est particulièrement efficace pour les applications nécessitant des communications continues, à faible latence et bidirectionnelles telles que les services de chat, les jeux en ligne, les outils de collaboration et les mises à jour de données en direct à partir des marchés financiers ou sportifs.
webrtc pour la synchronisation des données en temps réel
WeBrTC (Web Communication en temps réel) est une technologie principalement conçue pour la communication entre pairs qui prend en charge le streaming audio, vidéo et de données en temps réel directement entre les navigateurs ou les appareils sans nécessiter un serveur centralisé pour relayer le trafic. Alors que WebSockets se concentre sur la communication client-serveur, WebBrTC permet des connexions directes de périphérique à périphérique. Les aspects clés comprennent:
- Architecture peer-to-peer: permet des données directes et des échanges de médias entre les clients, en contournant les serveurs après la signalisation initiale.
- Prise en charge des médias: prend en charge nativement le streaming en temps réel de l'audio et de la vidéo ainsi que des données, contrairement à WebSockets qui ne gèrent que la communication de données.
- Sécurité: le cryptage de bout en bout est obligatoire dans WebBrTC, assurant une transmission de données sécurisée.
- Nat Traversal: intègre le support intégré pour la traversée NAT à l'aide de protocoles de glace, d'étourdissement et de virage pour faciliter la connectivité sur différents réseaux.
- Configuration complexe: nécessite des serveurs de signalisation, la négociation de session et la coordination avant que les pairs ne puissent établir une connexion directe.
WeBrTC excelle dans les cas d'utilisation exigeant que le streaming multimédia de haute qualité et à faible latence et le partage de données décentralisés, tels que la vidéoconférence, les événements en direct, les transferts de fichiers et les applications axées sur les pairs. Il peut également réduire la bande passante et le chargement du serveur car les données circulent directement entre les appareils des participants.
Événements de serveur (SSE)
Les événements envoyés par serveur sont une alternative plus simple pour les mises à jour en temps réel qui utilisent un canal unidirectionnel où le serveur peut pousser les données vers le client sur une seule connexion HTTP. Caractéristiques de SSE:
- Communication unidirectionnelle: seules les mises à jour du serveur-client sont prises en charge; Les clients ne peuvent pas renvoyer des messages en utilisant la même connexion.
- Implémentation simple: utilise HTTP standard et ne nécessite aucun protocole spécial au-delà d'un type de mime de streaming.
- Auto-Reconnect: prend en charge les tentatives de reconnexion automatique par le client si la connexion baisse.
- Texte uniquement: généralement limité aux données de texte UTF-8, pas binaires.
- Moins de frais généraux: utilise des mécanismes HTTP standard et est plus facile à intégrer avec l'infrastructure HTTP existante.
SSE convient aux applications qui ont principalement besoin de mises à jour en temps réel axées sur les serveurs telles que les flux d'actualités, les tickers de stock ou les notifications d'événements en direct, mais ne sont pas interactives au-delà des messages. Il est plus simple et parfois plus adapté aux pare-feu que les lignes Web.
Techniques traditionnelles HTTP: sondage et sondage long
Avant WebSockets et SSE, les mises à jour en temps réel étaient souvent implémentées à l'aide de demandes HTTP répétées:
- Poldage: le client envoie périodiquement des demandes HTTP pour demander des mises à jour au serveur. Ceci est simple mais inefficace en raison de demandes répétées conduisant à une latence élevée et à une utilisation de la bande passante.
- Boundage long: le client envoie une demande HTTP que le serveur est ouvert jusqu'à ce que de nouvelles données soient disponibles ou un délai d'expiration. Le serveur répond ensuite et le client envoie immédiatement une autre demande. Le sondage long réduit la latence par rapport au sondage mais implique toujours des frais généraux significatifs à partir de cycles de demande HTTP répétés.
Ces méthodes plus anciennes sont prises en charge partout et simples à mettre en œuvre, mais généralement moins efficaces et réactives que WebSockets ou WebBrTC pour une communication en temps réel.
Comparaison de Websockets aux alternatives
- latence et l'efficacité: WebSockets offrent une latence plus faible que les méthodes HTTP en raison de connexions persistantes et pas de frais de tête HTTP répétés. WeBrTC peut atteindre une latence encore plus faible que les lignes Websockets pour les transferts entre pairs, en utilisant UDP et des modes de livraison flexibles, ce qui le rend adapté aux médias en temps réel et au transfert de données direct. SSE fournit une latence modérée avec une configuration plus simple, mais prend uniquement en charge les mises à jour du serveur-client.
- Direction de la communication: WebSockets fournit une communication complète duplex (bidirectionnelle); WeBrTC permet une communication bidirectionnelle entre pairs; SSE est uniquement le serveur à client; Les méthodes de sondage HTTP sont initiées par le client et sans état.
- Amélioration du cas d'utilisation: WebSockets est idéal pour les applications de chat, les jeux multijoueurs, les éditeurs collaboratifs et les applications en temps réel à usage général nécessitant une communication bidirectionnelle continue. WeBrTC est le choix pour la conférence vidéo / audio en temps réel, le partage de fichiers P2P sécurisé et le streaming en direct interactif. SSE fonctionne mieux lorsque seuls les poussées de données de serveur à client sont nécessaires sans interaction complexe.
- Complexité et implémentation: WebSockets nécessite une prise en charge du client et du serveur mais sont relativement simples à implémenter. WeBrTC nécessite une infrastructure de signalisation supplémentaire et des configurations de traversée NAT, ce qui le rend plus complexe. SSE est plus facile à mettre en œuvre et à déboguer, en utilisant le HTTP conventionnel.
- Évolutivité et chargement du serveur: WebBrTC réduit la charge du serveur en déchargeant le transfert de données vers les connexions homologues, bien que la signalisation nécessite toujours des serveurs. WebSockets reposent sur un serveur pour gérer toutes les connexions et messages, qui peuvent être à grande échelle à forte intensité de ressources mais prend en charge le contrôle centralisé. Les méthodes SSE et HTTP mettent plus de chargement sur les serveurs en raison de connexions répétées ou de streaming à sens unique.
- Sécurité: WebSockets utilise SSL / TLS (WSS: //) pour les connexions cryptées, mais le chiffrement de bout en bout dépend de la conception de l'application. WeBrTC oblige le chiffrement et intègre des protocoles sécurisés pour les médias et les données, améliorant la confidentialité. SSE hérite des mécanismes de sécurité HTTP mais manque de chiffrement intégré au-delà de HTTPS.