Иными словами, сетевой протокол — это набор правил и действий, который регулирует соединение и обмен данными между двумя и более включенными в сеть устройствами. Веб-сокеты позволяют обмениваться текстовыми сообщениями, изображениями, аудио- и видеофайлами, потоковыми данными. Для передачи зашифрованных сообщений используется надстройка над протоколом WSS. Уже в 2011 году он получил https://deveducation.com/ статус RFC (Request for Comments, рабочее предложение), то есть был признан как стандарт, широко применяемый во Всемирной паутине. Сегодня технология поддержки веб-сокетов используется во всех мобильных, десктопных и серверных устройствах. В рамках протокола WebSocket мы создаем лишь одно соединение, в котором получаем все, что нам нужно сразу при появлении этого на сервере.
Разработчики чат-приложений выбирают WebSocket для выполнения таких операций, как одноразовый обмен и публикация/трансляция сообщений. Для отправки/получения сообщений используется одно и то же WebSocket соединение, поэтому такая коммуникация считается простой и быстрой. ”, что свидетельствует о том, что всё работает в штатном режиме и связь с сервером двухсторонняя. Загружаем на хостинг и обращаемся к нему через браузер, и, здесь может быть самое неприятное, хостинг выдаст WebSockets UNAVAILABLE. Если хостер такой возможности не предоставляет, то тогда при выборе нового хостинга, нужно смотреть на php_info(); и по нему определить поддержку сокетов по наличию следующей строки.
Каждый фрейм содержит небольшой заголовок, который указывает длину и тип полезной нагрузки, а также информацию, является ли этот кадр последним. WebSocket (веб-сокеты) — независимый веб-протокол, который позволяет создавать интерактивное соединение между сервером и клиентом (браузером) и обмениваться сообщениями в реальном времени. В отличие от HTTP, веб-сокеты позволяют работать с двунаправленным потоком данных, поэтому технология является уникальной. Поддерживаемый почти всеми современными браузерами API WebSocket позволяет открывать именно такое двустороннее соединение с сервером.
Состояние Соединения
Принцип веб-сокета — соединение между клиентом и сервером остается активным до тех пор, пока оно не будет разорвано любой из сторон. Сервер может открывать соединения WebSocket с несколькими клиентами — даже несколько соединений с одним и тем же клиентом. Затем он может отправить сообщение одному, нескольким или всем этим клиентам. На практике это означает, что к нашему чату могут подключиться несколько человек, и мы можем отправлять сообщения некоторым из них одновременно. Первое что мы делаем — отправляем обычный TCP-запрос на сервер, мы говорим, что хотим подключиться к серверу и ждём от него ответа.
Программисту не нужно городить кучу фоновых запросов, которые делают “раз в 10 секунд” запрос за данными. Сервер их сам отдает, программисту нужно лишь подготовить скрипты для их обработки. Протокол WebSocket (стандарт RFC 6455) предназначен для решения любых задач и снятия ограничений обмена данными между браузером и сервером. Однако теперь сервер должен отслеживать несколько запросов и порядок их получения. Кроме того, время ожидания запросов может истекать, поэтому пользователю необходимо периодически отправлять новые запросы.
Изначально пользователь попадает на сайт неавторизированным. Часть состояния – как соединение (WebSocket), статус авторизации можно хранить только в памяти сервера, не более, кроме того WebSocket ну никак не сохранишь в БД, да и не имеет это смысла. А всю остальную информацию о состоянии пользователей необходимо хранить, например, в БД. После перезагрузки сервера (аварийного завершения) эти данные будут вновь доступны.
Заодно – забрать get запросом данные за время когда был обрыв связи. Универсальных способов решения проблем утечки информации об отправляемых пакетах при смене мобильным клиентом сети до сих пор нет. Но, тем не менее, если вы контролируете и клиентский код, и серверный, то эти величины для вас доступны. Net.ipv4.tcp_keepalive_time – это как раз максимальное время между пакетами с данными.
К таким сервисам можно приравнять ленту новостей в Twitter или информационную панель с котировками акций в режиме реального времени. При этом в современном обществе любой пользователь рассчитывает, что сервер мгновенно покажет собеседнику, что он получил сообщение. HTTP-запрос и ответ отлично работают, когда пользователю нужно загрузить статическую страницу. Но этого становится недостаточно, когда нужна прямая коммуникация в режиме реального времени.
…А если мы хотим отправить что-нибудь, то вызов socket.send(data) сделает это. Заголовок Upgrade в коде запроса ниже означает рукопожатие WebSocket, в то время как Sec-WebSocket-Key содержит случайное вебсокет значение с использованием кодировки Base64. Это значение произвольно генерируется во время каждого рукопожатия WebSocket. Кроме того, заголовок ключа также является частью этого запроса.
Именно из-за последних появляются новые версии протоколов, новые протоколы и новые подходы к реализации всего, что вокруг них, а конкретно – клиентских и серверных приложений. В качестве примера покажу React-component, работающий с веб-сокетом. Его суть проста — отображать текущее состояние соединения и функциональность принудительного закрытия и открытия соединения. Вы также можете знать, что HTTP позволяет использовать разные типы запросов, такие как POST, GET или PUT, каждый из которых имеет своё назначение. Вы наверняка знаете, что такое HTTP (или HTTPS), поскольку встречаетесь с этим протоколом каждый день в своём браузере. Браузер постоянно спрашивает у сервера, есть ли для него новые сообщения, и получает их.
Формат Данных
У нас есть способы обойти это правило — например, можно отправлять файлы cookie, которые помогают серверу идентифицировать клиента. При этом сами HTTP-сообщения все равно будут читаться и выполняться независимо друг от друга. WebSocket – протокол для общения между клиентом и сервером, предоставляющий двухсторонне общение сверх протокола TCP. Все случайные данные приложения и расширения считаются данными полезной нагрузки.
Данные передаются по нему в обоих направлениях в виде «пакетов», без разрыва соединения и дополнительных HTTP-запросов. WebSocket – это аналог обычного сокета, разработанный специально для случая когда в качестве клиента выступает браузер. Тем не менее WebSocket-ы можно использовать не только в связке с браузером. Но особого смысла в этом не будет, правильнее будет использовать обычные сокеты.
В примерах ниже для клиента используется JavaScript, а для сервера — Node.js. Примеры очень просты и вряд ли пригодятся на практике, но зато позволят разобраться в сути. Если пользователю нужны статичные или медленно обновляемые данные, веб-сокеты не требуются.
Примеры
Для обычной ленты новостей, ленты метрик или любого приложения, в котором вам нужно обновить контент, но не получать информацию взамен, веб-сокеты будут просто не нужны. Особенно учитывая, что настраивать запросы и HTTP-вызовы намного проще, чем веб-сокеты. В качестве еще одного примера можно привести Socket.io, популярный интерфейсный фреймворк для создания и управления соединениями веб-сокетов.
Более глубоко разобраться в настройке можно здесь, а мы приведем краткую выжимку по устройству веб-сокетов. В таком виде оба клиента должны постоянно проверять сервер на наличие обновлений, внося неловкие задержки между каждым сообщением. Протокол WebSocket – это тип фреймового протокола, который включает в себя различные дискретные блоки с данными.
- Net.ipv4.tcp_keepalive_time – это как раз максимальное время между пакетами с данными.
- Это происходит, потому что TCP является дуплексным протоколом, где клиент и сервер могут отправлять сообщения одновременно.
- Он улучшает безопасность API и поддерживает множество ресурсов (после подключения к внешним библиотекам).
- Поэтому важно четко понимать его возможности и варианты использования.
- Принцип веб-сокета — соединение между клиентом и сервером остается активным до тех пор, пока оно не будет разорвано любой из сторон.
В тексте мы уже несколько раз упоминали HTTP — протокол и набор правил взаимодействия компьютеров в сети. Коммуникация в режиме реального времени и практически мгновенная передача данных являются обязательными стандартами современного интернета. Чтобы удовлетворить эти стандарты, в 2011 году появился протокол связи WebSocket, который позволяет сайтам отправлять и получать данные без задержки. С помощью веб-сокетов можно создавать многопользовательские игры, мессенджеры, а также сервисы для совместной работы.
Рассказываем, как работает протокол связи WebSocket, и почему современный веб не сможет существовать без веб-сокетов в таком виде, в каком мы привыкли его видеть. Для всех данных полезной нагрузки в WebSocket используется случайный ключ, выбранный клиентом. Ключ маски в сочетании с данными полезной нагрузки помогает обмениваться этими данными через операцию XOR. Это очень важно для безопасности API приложения, поскольку маскирование предотвращает неправильную интерпретацию кэша и т.н. Процесс начинается с «рукопожатия» (handshake), в котором используется новая схема ws или wss. Если проводить параллель, то это примерно то же, что HTTP и защищенный протокол HTTP (HTTPS).
Которые вызываются при открытии соединения и при получении сообщения соответственно. К сожалению, если вы создадите эти два файла и запустите клиента через Денвер с localhost, то у вас возникнут проблемы с кодировкой т.к. Денвер по умолчанию использует CP1251, не забывайте явно прописать UTF-8 в .htaccess. Или скачайте архив данного ws клиента, содержащий также и сокет-сервер. Клиент (и сервер) в этом контексте выступают как машина состояний, и только разработчику решать какая будет реализована логика.
Она позволяла атаковать кэширующие прокси-сервера, в частности, корпоративные. Наличие такого фрейма позволяет отличить «чистое закрытие» от обрыва связи. Тот, кто хочет проверить соединение, отправляет фрейм PING с произвольным телом. Его получатель должен в разумное время ответить фреймом PONG с тем же телом.
WebSocket — удобная технология передачи динамично обновляемых данных. Ее внедрение позволяет снизить нагрузку на сеть и серверное оборудование, ускорить работу сайта. Ситуацию улучшила технология AJAX — теперь клиент стал сам отправлять на сервер уточняющие HTTP-запросы в фоновом режиме. URL, с которым происходит соединение; это должен быть URL веб-сокет-сервера. А в случае с WSS весь трафик сразу кодируется и через прокси проходит уже в закодированном виде. Поэтому заголовки гарантированно пройдут, и общая вероятность соединения через WSS выше, чем через WS.
В общем случае для использования протокола WebSocket – и клиент и сервер обязаны поддерживать этот протокол. Современные браузеры из коробки поддерживают WebSocket, поэтому если в качестве клиента выступает современный браузер – пол дела уже сделано. Осталось обеспечить поддержку WebSocket на стороне сервера. Веб-сокеты — передовая технология, которая позволяет создавать интерактивное соединение между клиентом (браузером) и сервером для обмена сообщениями в режиме реального времени.