HTTP vs. WebSocket

Koko digitaalisen maailman perusta on koneiden välinen viestintä. Valtuutetut asiakkaat luovat pyynnön, jonka palvelin vastaanottaa, tulkitsee ja antaa siihen asianmukaisen vastauksen. Tämä on tavallisten ihmisten käsitys digitaalisen viestinnän toiminnasta. Kuitenkin, kulissien takainen työ on monimutkaista ja työlästä.

Sovelluskehittäjien on tehtävä paljon työtä varmistaakseen, että tämä asiakas-palvelin viestintä toimii oikein. Oikean viestintäprotokollan valitseminen on yksi näistä tehtävistä. Kun kehittäjät yrittävät valita käyttökelpoista viestintäprotokollaa, HTTP ja WebSocket ovat kaksi yleistä käsitettä, joita he kohtaavat.

Näiden kahden käsitteiden selventäminen, niiden samankaltaisuuksia, toimintoja ja muita näkökohtia on ratkaisevan tärkeää oikean vaihtoehdon varmistamiseksi todellisten tarpeiden perusteella.

HTTP:n esittely#

Ymmärretään ensin HTTP. Se on luultavasti yleisimmin käytetty protokolla digitaalisen viestinnän alalla. HTTP:n alkuperäinen versio julkaistiin vuonna 1989, ja sen toiminnallisuudet ja sovelluskohteet olivat rajalliset. Mutta se parani ja päivittyi nopeasti tukemaan suuria viestintänormeja selainten ja palvelimien välillä.

HTTP on yksisuuntainen protokolla, eli viestinnän aikana vain yksi osapuoli voi lähettää tai vastaanottaa tietoa kerrallaan. Kun asiakas lähettää pyynnön palvelimelle, tämä pyyntö lähetetään HTTP- tai HTTPS-muodossa, ja palvelin lähettää vastaavan, ainutlaatuisen vastauksen asiakkaalle pyynnön vastaanottamisen jälkeen. Jokainen HTTP- tai HTTPS-pyyntö muodostaa uuden yhteyden palvelimeen ja päättyy automaattisesti yhteyden loputtua.

HTTP:n tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:

• Tilaton
• Voi toimia yhteysorientoituneiden protokollien (kuten SCTP ja TCP) perusteella
• Tiedot koodataan ASCII-muodossa
• HTTP-pyynnön pääkomponentteihin kuuluvat HTTP-versio (HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3), metodi, HTTP-otsikko, isäntätiedot ja viesti

Mikä on WebSocket?#

WebSocket on viestintäprotokolla, joka voi toteuttaa reaaliaikaisen kaksisuuntaisen viestinnän asiakas- ja palvelinvälisten välillä.

WebSocket on protokolla, joka luo reaaliaikaisia kaksisuuntaisia viestintäkanavia verkkosovelluksissa. Toisin kuin perinteiset HTTP-pyynnöt (tyypillisesti yksi pyyntö vastaa yhtä vastausta), WebSocket voi muodostaa pysyviä yhteyksiä, jolloin palvelin voi lähettää tietoja asiakkaalle reaaliajassa vastaanottaen samalla tietoja asiakkaalta. Perinteiseen kyselyyn verrattuna WebSocket vähentää merkittävästi verkkoliikennettä ja viivettä, parantaen tiedonsiirron tehokkuutta ja nopeutta. Se sopii erityisesti reaaliaikaisten verkkosovellusten ja online-pelien kehittämiseen.

Joitakin WebSocketin pääominaisuuksia ovat:

• Pysyvien TCP-yhteyksien pohjalta, jotka pysyvät avoimina, kunnes asiakas tai palvelin käynnistää lopetuspyynnön
• Rakennettu HTTP-protokollan päälle, kaikki WebSocket-pyynnöt lähetetään standardi HTTP-protokollan kautta ja tunnistetaan sitten erikoisotsikkotietona palvelimen päivityksellä
• WebSocket-protokolla perustuu kehyksiin (datapaketit), täydellinen datapaketti voidaan jakaa useisiin kehyksiin, joista jokainen sisältää osan tiedosta ja otsikkotiedon

HTTP:n ja WebSocketin välinen suhde#

Edellä olevan esittelyn perusteella voimme nähdä, että sekä HTTP että WebSocket-protokollat:

• Käyttävät TCP-protokollaa tiedonsiirtoon
• Käytetään asiakas-palvelinviestintään

Voimme kuvata selkeämmin HTTP:n ja WebSocketin välisiä eroja seuraavan taulukon avulla.

HTTP	WebSocket
Luo uuden yhteyden jokaiselle pyynnölle (ellei käytetä HTTP-pitkiä yhteyksiä, kuten HTTP/1.1 Keep-Alive), ja sulkee yhteyden viestinnän päätyttyä	Yhteys pysyy avoimena onnistuneen alkuperäisen kädenpuristuksen jälkeen, ellei sitä aktiivisesti suljeta tai tapahdu virhettä
Yksisuuntainen viestintätila, asiakas lähettää pyynnön, palvelin palauttaa vastauksen, jokainen uusi viestintä vaatii yhteyden uudelleen luomisen	Kaksisuuntainen viestintätila, yhteyden muodostamisen jälkeen asiakas ja palvelin voivat lähettää tietoja milloin tahansa ilman yhteyden uudelleen luomista
Jokainen viestintä vaatii täydellisten pyyntö- ja vastausotsikoiden lähettämistä, minkä vuoksi ylikuormitus on suuri usein lähetetyille lyhyille viesteille	Kun yhteys on muodostettu, tiedonsiirto on kevyempää, eikä otsikkotietoa tarvitse lähettää joka kerta, sopii korkean taajuuden, alhaisen viiveen viestintätarpeisiin
Käytetään pääasiassa suhteellisen vakaan datan lähettämiseen	Käytetään pääasiassa reaaliaikaisen datan lähettämiseen
Koska jokaiselle pyynnölle on tarpeen uudelleen muodostaa yhteydet ja kantaa tarvittavaa tietoa otsikoilla jne., kaistanleveyden käyttötehokkuus ja vasteaika ovat vaikuttavia	Jatkuva yhteys eliminoi yhteyksien ja jokaisen pyynnön välttämättömän tiedon muodostamisvaiheet, mikä johtaa pienempään viiveeseen ja korkeampaan kaistanleveyden käyttötehokkuuteen
Usein tehdyt pyynnöt vaikuttavat suorituskykyyn	Usein tehdyt pyynnöt eivät vaikuta suorituskykyyn

Kuinka valita, mitä protokollaa käyttää?#

Edellisen osion HTTP:n ja WebSocketin etujen ja haittojen vertailun perusteella voimme arvioida käyttötapauksia kahden eri ulottuvuuden perusteella:

1. Muuttuuko data nopeasti ja onko liiketoiminta riippuvainen reaaliaikaisista tiedoista?
2. Sisältääkö usein tapahtuvaa kaksisuuntaista viestintää?

Esimerkiksi, jos Jack haluaa rakentaa videokeskustelusovelluksen, jossa jokaisen käyttäjän on saatava reaaliaikaista videodataa keskustelukumppanilta ja lähetettävä oma videostriimi toiselle osapuolelle, niin WebSocket on paras valinta.

Logtossin Hallintakonsoli ei tarvitse usein saada nykyisin kirjautuneen käyttäjän resurssien käyttöä, koska resurssit muuttavat tilaa vain, kun käyttäjät muuttavat asetuksia. Se tarvitsee vain hankkia resurssitila ajoissa, kun käyttäjät tekevät toimenpiteitä resursseissa. Tästä näkökulmasta HTTP sopii erittäin hyvin Logto Hallintakonsolin käyttötapaukseen. Samoin useimmille pilvipalveluiden hallintapaneeleille voidaan valita HTTP viestintäprotokollaksi hallintapaneelin ja palvelimen välillä.