9 Websocket-Server für zuverlässige Echtzeitanwendungen

WebSocket ist ein Zwei-Wege-Kommunikationsprotokoll, das eine einzige TCP-Verbindung zum Senden/Empfangen von Daten verwendet.

Technisch gesehen ermöglicht WebSocket eine Vollduplex-Kommunikation zwischen dem Server und dem Client, was eine Datenübertragung in Echtzeit ermöglicht. Für den Anfang ist es ähnlich wie HTTP, aber mit mehr Vorteilen und einem anderen Anwendungsfall.

So wie Sie http:// oder https:// in die Adressleiste Ihres Browsers eingeben, um eine Verbindung zu einer Webseite herzustellen, verwendet WebSocket ein anderes Schema, nämlich ws: oder wss:– allerdings können Sie es nicht im Adressfeld eines Browsers verwenden.

Wenn Sie ein Benutzer sind, der über einen Browser mit einer Anwendung oder einem Dienst interagiert, können Sie den Unterschied nicht erkennen und müssen es auch nicht.

Als Entwickler ist es jedoch hilfreich, mehr über WebSocket zu wissen. Hier stelle ich Ihnen einige Grundlagen dazu vor, zusammen mit empfohlenen WebSocket-Servern, die Sie verwenden können.

WebSocket vs. HTTP

Bevor Sie sich mit WebSocket beschäftigen, sollten Sie unbedingt die Unterschiede zu HTTP kennen.

Wie funktioniert ein WebSocket-Server?

Ein WebSocket-Server lauscht auf einen Port eines TCP-Servers.

Der Server ist mit dem Aufbau von Verbindungen beschäftigt. Um dies zu erreichen, tut er Folgendes:

• Er interpretiert Client-Anfragen.
• Er sendet eine Antwort vom Server an den Client zurück.
• Verfolgen der Clients.
• Lesen der maskierten (verschlüsselten) Daten, die vom Client gesendet werden, und Demaskierung dieser Daten.

In der offiziellen Dokumentation von Mozilla können Sie nachlesen, wie Sie WebSocket-Server erstellen/schreiben.

Wie funktioniert eine WebSocket Server-Verbindung?

Nun, da Sie das WebSocket-Protokoll und seinen Server kennen, wie funktioniert das Ganze?

Um eine WebSocket-Verbindung zu initiieren, ist eine HTTP-Verbindung erforderlich.

HTTP setzt die Magie in Gang, auch wenn es nicht der Held in dieser Geschichte ist. Insgesamt lässt sich der ganze Fachjargon in drei Schritten zusammenfassen:

• Der Client sendet eine HTTP-Verbindung an den Server mit entsprechenden Headern, die ein Upgrade für das Protokoll anfordern.
• Sobald dies geschehen ist, antwortet der Server, dass er zu einem WebSocket-Protokoll wechselt.
• Als Nächstes überprüft der Client, ob die Verbindung aktualisiert wurde, und beginnt mit der Datenübertragung.

Wenn Sie mehr über die Funktionsweise, das Sicherheitsmodell, die Client/Server-Anforderungen und vieles mehr erfahren möchten, lesen Sie das Dokument zum Internet Standards Track, um mehr zu erfahren.

Warum werden WebSockets für Echtzeit-Verbindungen bevorzugt?

WebSockets wurden aufgrund der Beschränkungen von HTTP ins Leben gerufen.

HTTP-Verbindungen sind unidirektional, d.h. Sie müssen warten, bis eine Anfrage abgeschlossen ist, bevor Sie eine weitere starten.

Dafür gibt es eine Abhilfe, das so genannte Long-Polling, das jedoch die HTTP-Anfrage mit einer langen Timeout-Periode versieht. Der Server nutzt die lange Zeitspanne, um zu warten und die Daten ohne eine neue HTTP-Anfrage zu übertragen.

Dies bindet jedoch die Serverressourcen, auch wenn keine Datenübertragung stattfindet.

Echtzeit-Verbindungen können sich diese Wartezeit nicht leisten. Die Daten müssen kontinuierlich vom Server fließen, um die Anforderungen des Clients zu erfüllen.

WebSockets bieten eine Vollduplex-Verbindung, die so lange bestehen bleibt, bis der Server/Client die Verbindung trennt.

Sie erhalten also Zuverlässigkeit und eine Zwei-Wege-Kommunikation, die den Aufbau von Echtzeitanwendungen ermöglicht.

Wenn Sie die gleichen Vorteile für die Entwicklung Ihrer Anwendungen nutzen möchten, finden Sie hier einige ausgezeichnete WebSocker-Serveroptionen:

Soketi

Soketi ist eine einfache, kostenlose Open-Source-Lösung, bei der Sie sich auf die Serverarchitektur konzentrieren können. Soketi ist ein schneller WebSocket-Server, der mit Pusher kompatibel ist und eine integrierte App-Verwaltung bietet.

Außerdem bietet es ein serverloses WebSocket-Angebot, das bei Cloudflare Workern eingesetzt werden kann. Als ich diesen Artikel schrieb, befand sich das Programm in der offenen Betaphase.

Wenn Sie einen WebSocket-Server mit maximaler Anpassungsfähigkeit auf Ihrem Server einsetzen möchten, ist Soketi eine gute Wahl.

Leider bietet es keine On-Premise- oder verwaltete Lösung an.

Socket.io

Socket.IO ist ein weiteres Open-Source-Projekt, das einen Kommunikationskanal mit geringem Aufwand zwischen dem Server und dem Client bietet.

Es unterstützt den Rückgriff auf HTTP Long-Polling, wenn die Verbindung unterbrochen wird, und versucht automatisch, die Verbindung wiederherzustellen.

Außerdem ist er kompatibel mit Deno, einer modernen Laufzeitumgebung für JavaScript und TypeScript, die in Rust entwickelt wurde.

Ein unglaublich beliebter WebSocket-Server, den Sie kostenlos auf Ihrem Server verwenden können. Sie können der offiziellen Dokumentation folgen, um mehr zu erfahren, da er keinen On-Premise Deployment Service anbietet.

Pie Socket

Wenn Sie auf der Suche nach einer WebSocket-Lösung für Ihr Unternehmen oder Ihre Firma sind und gerne dafür bezahlen, ist Pie Socket eine hervorragende Option.

Pie Socket ist ein Premium-Angebot, bei dem Unternehmen wie RedHat und Akamai einige Dienste nutzen.

Es bietet auch WebSocket API für Mobil-, Desktop- und IoT-Geräte. Sie können Ihre bevorzugte Serverregion auswählen, erhalten Blockchain-Unterstützung und können den Kundensupport priorisieren, um Ihr Unternehmen zu unterstützen.

Pie Socket bietet eine 14-tägige Testversion (ohne Kreditkarte), damit Sie es ausprobieren können.

SocketCluster

Socket Cluster ist ein interessantes Toolkit, das auch in Kubernetes implementiert werden kann.

Es unterstützt die JWT-Authentifizierung, ermöglicht die Überwachung und Drosselung von Datenströmen und hilft, Speicherlecks zu vermeiden. SocketCluster weist auch darauf hin, dass die Nachrichtenreihenfolge nicht gestört wird und dass es sich leicht implementieren und skalieren lässt.

ws

ws ist eine Node.js WebSocket-Bibliothek, die einfach zu verwenden ist und eine schnelle Client/Server-Implementierung bietet.

Es handelt sich um einen unglaublich beliebten WebSocket-Client und -Server für Node.js-Anwendungen, der viele Funktionen unterstützt. Ein weiteres kostenloses und quelloffenes Projekt, das Sie ganz nach Ihren Bedürfnissen verwenden können.

Cowboy

Cowboy ist ein einfacher, schneller HTTP-Server mit WebSocket-Unterstützung, der mit Erlang-Code erstellt wurde.

Gerade weil er Erlang verwendet, ist er von Natur aus wertvoll für die Entwicklung von Echtzeitanwendungen, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern. Sie können ihn zum Beispiel für Bank- und E-Commerce-Systeme verwenden.

Sockette

Sockette ist ein leichtgewichtiger Wrapper um WebSocket, mit dem Sie die Verbindung automatisch wiederherstellen können, wenn sie unterbrochen wird.

Leider wird das Projekt nicht mehr aktiv gepflegt. Sie können es jedoch für Ihren Anwendungsfall ausprobieren.

Websocketd

Websocketd ist ein Kommandozeilen-Tool, mit dem Sie ein vorhandenes Kommandozeilenprogramm so einpacken können, dass es über einen WebSocket zugreifen kann.

Es sollte hilfreich sein, um WebSocket-fähige Anwendungen einfach zu erstellen.

Wie auch das vorherige Projekt wird es nicht mehr aktiv weiterentwickelt. Sie können es jedoch für Ihre Anwendungsfälle ausprobieren. Besuchen Sie die GitHub-Seite, um mehr darüber zu erfahren.

NetCoreServer

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei NetCoreServer um eine .NET Core Bibliothek (erstellt mit C#), die HTTP(S), WebSocket und weitere Verbindungsprotokolle unterstützt.

Sie unterstützt auch die Integration von Nachrichtenprotokollen mit Fast Binary Encoding, wodurch sichergestellt wird, dass der asynchrone Socket-Server ultraschnell ist und eine geringe Latenz aufweist.

Auf der GitHub-Seite und in der Dokumentation finden Sie weitere Informationen.

Ein Server für die Verarbeitung von WebSocket-Verbindungen ist ein Muss

Sie können zwar beliebige WebSocket-Server auswählen und sie nach Ihren Anforderungen einsetzen, aber die meisten von ihnen verwenden einen Reverse-Proxy-Mechanismus, um die Belastung des Servers zu minimieren und ihn so reaktionsschnell wie möglich zu halten.

Millionen von Benutzern interagieren mit Diensten, die das WebSocket-Protokoll verwenden. Angefangen bei Chat-Anwendungen bis hin zu Multiplayer-Spielen – ohne einen WebSocket-Server hätten wir ernsthafte Probleme, schnell zu kommunizieren und Informationen zu erhalten.

Allerdings sollten Sie nur den besten WebSocket-Server für Ihre Anforderungen auswählen. Versuchen Sie unbedingt, ihn selbst zu verwalten, wenn Sie die volle Kontrolle und unbegrenzte Skalierbarkeit zu einem Bruchteil der Kosten wünschen.

Wählen Sie den Server, der die maximale Zuverlässigkeit bietet, die Ihr Projekt verdient.