WebSockets är en allmänt använt teknik för realtidssynkronisering, särskilt i webbapplikationer, men de är bara en av flera metoder tillgängliga för realtidskommunikation. De primära alternativen till WebSockets inkluderar WeBRTC, Server-Sent-evenemang (SSE) och traditionella HTTP-baserade metoder som vila i samband med omröstning eller lång polling. Varje metod har unika egenskaper, fördelar och begränsningar som påverkar deras lämplighet för olika realtidssynkroniseringsscenarier.
WebSockets översikt
WebSockets upprättar en ihållande, dubbelriktad kommunikationskanal mellan en klient och server över en enda TCP-anslutning. Denna anslutning upprätthålls utöver den första handskakningen, vilket gör att meddelanden kan skickas fram och tillbaka när som helst med minimal latens och omkostnader. Viktiga egenskaper hos WebSockets:
- Ihållande anslutning: Websockets håller anslutningen öppen, vilket minimerar latens genom att eliminera behovet av upprepade HTTP -handskakningar.
- Full duplexkommunikation: Både klient och server kan skicka meddelanden samtidigt.
- Statlig kommunikation: Anslutningen upprätthåller tillståndet under sin livstid, vilket tillåter samordnade meddelandeväxlare utan att ta till statslösa begäran-svar-cykler.
- nyttolastflexibilitet: WebSockets stöder binära och textdataformat, låter applikationer överföra komplexa data som JSON -objekt, bilder eller andra binära strömmar.
- Låg latens: Små rubriker och ihållande anslutningar minimerar rundturen för meddelanden.
WebSockets är särskilt effektiva för applikationer som kräver kontinuerliga, låg-latens, tvåvägskommunikation som chatttjänster, onlinespel, samarbetsverktyg och livedatauppdateringar från finansiella eller sportmarknader.
WebRTC för realtidssynkronisering
WEBRTC (Web Realt-Time Communication) är en teknik som främst är utformad för peer-to-peer-kommunikation som stöder realtidsljud, video och dataströmning direkt mellan webbläsare eller enheter utan att kräva en centraliserad server för att vidarebefordra trafik. Medan WebSockets fokuserar på klient-serverkommunikation, möjliggör WeBRTC direkt-till-enhets anslutningar. Viktiga aspekter inkluderar:
-Peer-to-peer-arkitektur: Tillåter direktdata och mediautbyte mellan klienter, genom att kringgå servrar efter initial signalering.
- Media Support: Stöder naturligt realtidsströmning av ljud och video tillsammans med data, till skillnad från WebSockets som bara hanterar datakommunikation.
-Säkerhet: Kryptering från slutet till slutet är obligatoriskt i WEBRTC, vilket säkerställer säker dataöverföring.
- NAT Traversal: Inkluderar inbyggt stöd för NAT-traversal med is-, stun- och vändprotokoll för att underlätta anslutningen mellan olika nätverk.
- Komplex installation: Kräver signalservrar, sessionförhandling och samordning innan kamrater kan upprätta en direkt anslutning.
WeBRTC utmärker sig i användningsfall som kräver högkvalitativ, låg-latens multimedia-strömning och decentraliserad datadelning, såsom videokonferenser, live-evenemang, filöverföringar och peerorienterade applikationer. Det kan också minska bandbredd och serverbelastning eftersom data flyter direkt mellan deltagarnas enheter.
Server-Sent Events (SSE)
Server-för-händelser är ett enklare alternativ för realtidsuppdateringar som använder en enkelriktad kanal där servern kan driva data till klienten över en enda HTTP-anslutning. Funktioner i SSE:
-enkelriktad kommunikation: Endast server-till-klientuppdateringar stöds; Kunder kan inte skicka tillbaka meddelanden med samma anslutning.
- Enkel implementering: använder standard HTTP och kräver inget speciellt protokoll utöver en strömmande mimtyp.
- Auto-Reconnect: Stöder automatiska återanslutningsförsök från klienten om anslutningen sjunker.
-Endast text: Vanligtvis begränsad till UTF-8 textdata, inte binär.
- Mindre overhead: Använder standard HTTP -mekanismer och är lättare att integrera med befintlig HTTP -infrastruktur.
SSE passar applikationer som främst behöver serverdrivna realtidsuppdateringar som nyhetsflöden, lagerbickare eller live-evenemangsmeddelanden men inte är interaktiva utöver att ta emot meddelanden. Det är enklare och ibland mer brandväggsvänligt än webbuttag.
Traditionella HTTP -tekniker: polling och lång omröstning
Innan WebSockets och SSE implementerades ofta realtidsuppdateringar med upprepade HTTP -förfrågningar:
- Polling: Klienten skickar regelbundet HTTP -förfrågningar om att be servern om uppdateringar. Detta är enkelt men ineffektivt på grund av upprepade förfrågningar som leder till användning av hög latens och bandbredd.
- Lång polling: Klienten skickar en HTTP -begäran som servern håller öppen tills ny data är tillgänglig eller en timeout inträffar. Servern svarar sedan, och klienten skickar omedelbart en ny begäran. Lång polling minskar latensen jämfört med polling men innebär fortfarande betydande omkostnader från upprepade HTTP -begäran -cykler.
Dessa äldre metoder stöds överallt och enkla att implementera men i allmänhet mindre effektiva och lyhörda än WebSockets eller WebRTC för realtidskommunikation.
Jämförelse av websockets med alternativ
- Latens och effektivitet: WebSockets erbjuder lägre latens än HTTP -metoder på grund av ihållande anslutningar och ingen upprepad HTTP -huvud. WeBRTC kan uppnå ännu lägre latens än webbsocketter för peer-to-peer-överföringar, med UDP och flexibla leveranslägen, vilket gör det lämpligt för realtidsmedier och direkt dataöverföring. SSE tillhandahåller måttlig latens med en enklare installation men stöder bara server-till-klientuppdateringar.
- Kommunikationsriktning: WebSockets ger full duplex (dubbelriktad) kommunikation; WebRTC möjliggör peer-to-peer dubbelriktad kommunikation; SSE är endast server-till-klient; HTTP-pollingmetoder är klientinitierade och statslösa.
-Använd Fase Lämplighet: WebSockets är idealiska för chattappar, multiplayer-spel, samarbetsredaktörer och appar för allmänturponerande realtid som behöver kontinuerlig tvåvägskommunikation. WeBRTC är valet för realtidsvideo/ljudkonferenser, säker P2P-fildelning och interaktiv live streaming. SSE fungerar bäst när endast server-till-klientdata tryck behövs utan komplex interaktion.
- Komplexitet och implementering: WebSockets kräver klient- och serverstöd men är relativt enkla att implementera. WEBRTC kräver ytterligare signalinfrastruktur och NAT -traversaluppsättningar, vilket gör det mer komplicerat. SSE är lättast att implementera och felsöka med konventionell HTTP.
- Skalbarhet och serverbelastning: WEBRTC minskar serverbelastningen genom att ladda bort dataöverföring till peer -anslutningar, även om signalering fortfarande kräver servrar. WebSockets förlitar sig på en server för att hantera alla anslutningar och meddelanden, som kan vara resursintensiva i skala men stöder centraliserad kontroll. SSE- och HTTP-metoder sätter mer belastning på servrar på grund av upprepade anslutningar eller envägsströmning.
-Säkerhet: WebSockets använder SSL/TLS (WSS: //) för krypterade anslutningar, men kryptering av ände till slut beror på applikationsdesign. WEBRTC mandat kryptering och innehåller säkra protokoll för media och data, vilket förbättrar integriteten. SSE ärver HTTP-säkerhetsmekanismer men saknar inbyggd kryptering utöver HTTPS.