WebSockets-це широко використовувана технологія для синхронізації даних у режимі реального часу, особливо у веб-додатках, але вони є лише одним із декількох методів, доступних для спілкування в режимі реального часу. Основні альтернативи WebSockets включають Webrtc, події сервера (SSE) та традиційні методи на основі HTTP, такі як відпочинок у поєднанні з опитуванням або тривалим опитуванням. Кожен метод має унікальні характеристики, переваги та обмеження, які впливають на їх придатність для різних сценаріїв синхронізації даних у реальному часі.
Огляд WebSockets
Websockets встановлює стійкий двонаправлений канал зв'язку між клієнтом та сервером протягом одного з'єднання TCP. Це з'єднання підтримується поза початковим рукостисканням, що дозволяє надсилати повідомлення вперед і назад у будь -який час з мінімальною затримкою та накладними витратами. Основні риси WebSockets:
- Постійне з'єднання: Websockets зберігає з'єднання відкритим, мінімізуючи затримку, усуваючи необхідність повторних HTTP -рукостискань.
- Повна дуплексна комунікація: І клієнт, і сервер можуть одночасно надсилати повідомлення.
- Державне спілкування: Зв'язок підтримує стан протягом свого життя, що дозволяє координовані обміни повідомленнями без вдавання до циклів реагування на запит без громадянства.
- Гнучкість корисної навантаження: WebSockets підтримує бінарні та текстові формати даних, дозволяючи додатками передавати складні дані, такі як об'єкти JSON, зображення чи інші двійкові потоки.
- Низька затримка: невеликі заголовки та стійкі з'єднання мінімізують час у обидва кінці для повідомлень.
WebSockets особливо ефективні для додатків, що вимагають постійної, низької затримки, двостороннього спілкування, таких як служби чату, онлайн-ігри, інструменти спільної роботи та оновлення даних про фінансові чи спортивні ринки.
webrtc для синхронізації даних у режимі реального часу
WEBRTC (Web Communications)-це технологія, в першу чергу, розроблена для однорангової комунікації, яка підтримує в режимі реального часу аудіо, відео та передача даних безпосередньо між браузерами або пристроями, не вимагаючи централізованого сервера для повторного переробки трафіку. У той час як WebSockets зосереджується на комунікації клієнт-сервер, WEBRTC забезпечує прямі з'єднання пристрою до пристрою. Ключові аспекти включають:
-Архітектура однорангових: дозволяє прямий обмін даними та медіа між клієнтами, обходячи сервери після початкової сигналізації.
- Медіа-підтримка: NATALE підтримує потокову передачу аудіо та відео в режимі реального часу разом із даними, на відміну від WebSockets, які обробляють лише комунікацію даних.
-Безпека: Шифрування кінця до кінця є обов'язковим у WEBRTC, забезпечуючи безпечну передачу даних.
- NAT Traversal: включає вбудовану підтримку для NAT Traversal за допомогою протоколів ICE, Оглушення та повороту, щоб полегшити зв’язок у різних мережах.
- Складна установка: вимагає серверів сигналізації, переговорів із сеансом та координації, перш ніж однолітки зможуть встановити пряме з'єднання.
WEBRTC перевершує випадки використання, що вимагають високоякісного, низькочастотного мультимедійного потокового та децентралізованого обміну даними, такі як відеоконференції, події в прямому ефірі, перекази файлів та програми, орієнтовані на однорангові. Це також може зменшити пропускну здатність та завантаження сервера, оскільки дані протікають безпосередньо між пристроями учасників.
Server-Sent події (SSE)
Події, що займаються сервером,-це простіша альтернатива для оновлень у режимі реального часу, які використовують однонаправлений канал, де сервер може натиснути дані до клієнта через одне HTTP-з'єднання. Особливості SSE:
-Підтримується однонаправлена комунікація: підтримуються лише оновлення сервера до клієнтів; Клієнти не можуть надсилати повідомлення назад, використовуючи те саме з'єднання.
- Проста реалізація: використовує стандартний HTTP і не потребує спеціального протоколу поза потоковим типом MIME.
- Auto-Reconnect: підтримує автоматичні спроби відновлення клієнта, якщо з'єднання падає.
-лише текст: зазвичай обмежений текстовими даними UTF-8, а не двійковими.
- Менше накладних витрат: використовує стандартні механізми HTTP і простіше інтегруватися з існуючою інфраструктурою HTTP.
SSE підтримує програми, які в першу чергу потребують оновлення в реальному часі, орієнтовані на сервер, такі як канали новин, фондові кліки або сповіщення в прямому ефірі, але не є інтерактивними, крім отримання повідомлень. Він простіший, а іноді і більш зручний для брандмауера, ніж Websockets.
Традиційні методи HTTP: опитування та тривалі опитування
Перед Websockets та SSE оновлення в реальному часі часто реалізували за допомогою повторних HTTP -запитів:
- Опитування: Клієнт періодично надсилає HTTP -запити, щоб попросити сервер про оновлення. Це просто, але неефективно через повторні запити, що призводять до високої затримки та використання пропускної здатності.
- Довге опитування: Клієнт надсилає HTTP -запит, який сервер відкривається, поки не будуть доступні нові дані або не виникає тайм -аут. Потім сервер відповідає, і клієнт негайно надсилає інший запит. Довге опитування зменшує затримку порівняно з опитуванням, але все ще передбачає значні накладні витрати від повторних циклів запиту HTTP.
Ці старі методи підтримуються скрізь і прості в реалізації, але, як правило, менш ефективні та чуйні, ніж Websockets або Webrtc для спілкування в режимі реального часу.
Порівняння WebSockets з альтернативами
- Затримка та ефективність: Websockets пропонує меншу затримку, ніж методи HTTP через стійкі з'єднання та не повторюваний HTTP -заголовок. WEBRTC може досягти ще нижчої затримки, ніж WebSockets для однорангових переказів, використовуючи UDP та гнучкі режими доставки, що робить його придатним для медіа в режимі реального часу та прямої передачі даних. SSE забезпечує помірну затримку при більш простому налаштуванні, але підтримує лише оновлення сервера-клієнта.
- Напрямок зв'язку: WebSockets надає повну дуплексну (двонаправлену) комунікацію; WEBRTC дозволяє однорангове двонаправлене спілкування; SSE лише сервер до клієнта; Методи опитування HTTP є ініційованими клієнтом та без громадянства.
-Використовуйте придатність до корпусу: WebSockets ідеально підходить для додатків для чату, ігор для мультиплеєрів, спільних редакторів та додатків у реальному часі загального призначення, які потребують постійного двостороннього спілкування. WEBRTC-це вибір для відео/аудіо-конференцій у режимі реального часу, безпечного обміну файлами P2P та інтерактивної трансляції в прямому ефірі. SSE найкраще працює, коли дані, що натискають на сервер до клієнта, потрібні без складної взаємодії.
- Складність та реалізація: Websockets вимагає підтримки клієнта та сервера, але є відносно простими для реалізації. WEBRTC вимагає додаткової сигнальної інфраструктури та настройки NAT, що робить її більш складною. SSE найпростіше реалізувати та налагодити, використовуючи звичайний HTTP.
- Масштабованість та завантаження сервера: WEBRTC зменшує завантаження сервера шляхом розвантаження передачі даних до однорангових з'єднань, хоча сигналізація все ще вимагає серверів. Websockets покладається на сервер, щоб обробляти всі з'єднання та повідомлення, які можуть бути інтенсивними ресурсами в масштабах, але підтримують централізований контроль. Методи SSE та HTTP ставлять більше навантаження на сервери через повторні з'єднання або одностороннє потокове потік.
-Безпека: WebSockets використовують SSL/TLS (WSS: //) для зашифрованих з'єднань, але шифрування в кінці до кінця залежить від дизайну додатків. WEBRTC передбачає шифрування та включає захищені протоколи для медіа та даних, підвищення конфіденційності. SSE успадковує механізми безпеки HTTP, але не вистачає вбудованого шифрування поза HTTPS.