WebSocket es un protocolo de comunicación bidireccional que utiliza una única conexión TCP para enviar/recibir datos.
Técnicamente, WebSocket proporciona una comunicación full-duplex entre el servidor y el cliente, lo que permite la transferencia de datos en tiempo real. Para empezar, es similar a HTTP pero con más ventajas y un caso de uso diferente.
Al igual que usted teclea http:// o https:// en la barra de direcciones de su navegador para conectarse a una página web, WebSocket utiliza un esquema diferente, es decir, ws: o wss:-sin embargo, no puede utilizarlo en el campo de direcciones de un navegador.
Si usted es un usuario que interactúa con una aplicación o un servicio a través de un navegador, no puede notar la diferencia y no necesita hacerlo.
Pero, es útil saber más sobre WebSocket si usted es un desarrollador. Aquí destaco algunos fundamentos del mismo, junto con los servidores WebSocket recomendados que puede utilizar.
WebSocket frente a HTTP
Antes de explorar WebSocket, es vital conocer sus diferencias con HTTP.
| Comunicación bidireccional | Comunicación unidireccional |
| El servidor no tiene que esperar una solicitud del cliente para enviar datos una vez establecida la conexión. | El servidor debe esperar a que el cliente solicite datos, lo que significa que deben establecerse varias conexiones. |
| Útil para aplicaciones web en tiempo real, aplicaciones de chat o juegos. | Cualquier cosa que no requiera conexiones bidireccionales. |
| La conexión sólo termina si el cliente o el servidor la cierran. | La conexión se cierra después de cada solicitud o respuesta del cliente/servidor. |
| Ejemplos: Juegos multijugador, aplicaciones de mensajería, base de datos bursátil | Ejemplos: Búsqueda en Google, Redes sociales y Notificaciones del navegador. |
¿Cómo funciona un servidor WebSocket?
Un servidor WebSocket escucha un puerto de un servidor TCP.
El servidor se encarga de establecer las conexiones. Para ello, hace lo siguiente
- Interpreta las solicitudes del cliente.
- Envía una respuesta del servidor al cliente.
- Llevar un registro de los clientes.
- Leer los datos enmascarados (encriptados) enviados por el cliente y desenmascararlos.
Puede consultar la documentación oficial de Mozilla para entender cómo crear/escribir servidores WebSocket.
¿Cómo funciona una conexión de servidor WebSocket?
Ahora que conoce el protocolo WebSocket y su servidor, ¿cómo funciona todo?
Para iniciar una conexión WebSocket, es necesaria una conexión HTTP.
HTTP inicia la magia, aunque no sea el héroe de esta historia. En general, toda la jerga técnica puede resumirse en tres pasos:
- El cliente envía una conexión HTTP al servidor con las cabeceras adecuadas que solicitan una actualización del protocolo.
- Una vez que entra, el servidor responde que está cambiando a un protocolo WebSocket.
- A continuación, el cliente valida que la conexión se ha actualizado y se prepara para empezar a transmitir datos.
Si desea profundizar en su funcionamiento, el modelo de seguridad, los requisitos cliente/servidor y mucho más, consulte su documento Internet Standards Track para obtener más información.
¿Por qué se prefieren los WebSockets para las conexiones en tiempo real?
Los WebSockets surgieron debido a las limitaciones de HTTP.
Las conexiones HTTP son unidireccionales, es decir, hay que esperar a que se complete una solicitud para iniciar otra.
Existe una solución para esto llamada long-polling, pero realiza la petición HTTP con un largo periodo de tiempo de espera. El servidor utiliza el tiempo de espera largo para esperar y empujar los datos sin una nueva solicitud HTTP.
Sin embargo, esto ata los recursos del servidor incluso cuando no se produce ninguna transferencia de datos.
Las conexiones en tiempo real no pueden permitirse ese tiempo de espera. Los datos deben fluir continuamente desde el servidor para satisfacer las necesidades del cliente.
Los WebSockets proporcionan una conexión full-duplex que se mantiene viva hasta que el servidor/cliente interrumpe la conexión.
Así, se obtiene fiabilidad y una comunicación bidireccional que permite crear aplicaciones en tiempo real.
Si desea las mismas ventajas para construir sus aplicaciones, aquí tiene algunas excelentes opciones de servidores WebSocker:
Soketi
Soketi es una solución sencilla, gratuita y de código abierto que le permite centrarse en la arquitectura del servidor. Pretende ser un servidor WebSocket rápido compatible con Pusher a la vez que ofrece gestión de aplicaciones integrada.
También proporciona una oferta de WebSocket sin servidor que se puede implementar en los trabajadores de Cloudflare. En el momento de escribir esto, se encontraba en fase beta abierta.
Si está buscando desplegar un servidor WebSocket con la máxima personalización en su servidor, Soketi es una gran elección.
Lamentablemente, no ofrece ninguna solución local o gestionada.
Socket.io
Socket.IO es otro proyecto de código abierto que proporciona un canal de comunicación de baja sobrecarga entre el servidor y el cliente.
Admite el retroceso a HTTP long-polling si se pierde la conexión e intentará reconectarse automáticamente.
Además, es compatible con Deno, un runtime moderno para JavaScript y TypeScript construido en Rust.
Un servidor WebSocket increíblemente popular que puede utilizar gratuitamente en su servidor. Puede seguir la documentación oficial para obtener más información, ya que no ofrece un servicio de despliegue in situ.
Pie Socket
Si busca una solución WebSocket para su empresa o negocio y no le importa pagar, Pie Socket es una opción excelente.
Pie Socket es una oferta premium, con empresas como RedHat y Akamai que utilizan algunos de sus servicios.
También ofrece la API WebSocket para dispositivos móviles, de escritorio e IoT. Puede elegir su región de servidor preferida, obtener compatibilidad con blockchain y priorizar la atención al cliente para ayudar a su empresa.
Pie Socket ofrece un periodo de prueba de 14 días (sin tarjeta de crédito) para que pueda probarlo.
SocketCluster
SocketCluster es un interesante conjunto de herramientas que también puede desplegarse en Kubernetes.
Es compatible con la autenticación JWT, le permite supervisar y estrangular los flujos de datos y le ayuda a evitar las fugas de memoria. SocketCluster también menciona que no se interrumpirá el orden de los mensajes y puede desplegarse y escalarse fácilmente.
ws
ws es una biblioteca WebSocket de Node.js que es sencilla de utilizar y tiene una rápida implementación cliente/servidor.
Es un cliente y servidor WebSocket increíblemente popular para aplicaciones Node.js que soporta muchas características. Otro proyecto gratuito y de código abierto que puede utilizar según sus necesidades.
Cowboy
Cowboy es un servidor HTTP sencillo y rápido con soporte WebSocket, construido con código Erlang.
Sólo porque utiliza Erlang, es intrínsecamente valioso para construir aplicaciones en tiempo real que requieran alta disponibilidad. Por ejemplo, se puede intentar utilizarlo para sistemas bancarios y de comercio electrónico.
Sockette
Sockette es una envoltura ligera alrededor de WebSocket que le permite reconectarse automáticamente si se pierde la conexión.
Lamentablemente, el proyecto ya no se mantiene de forma activa. Sin embargo, puede probarlo para su caso de uso.
Websocketd
Websocketd es una herramienta de línea de comandos que le ayuda a envolver un programa de línea de comandos existente y permitirle acceder a través de un WebSocket.
Debería ser útil para construir fácilmente aplicaciones compatibles con WebSocket.
Al igual que el proyecto anterior, ya no se desarrolla activamente. Sin embargo, puede probarlo para sus casos de uso. Explore su página de GitHub para obtener más información.
NetCoreServer
Como su nombre indica, NetCoreServer es una biblioteca .NET Core (construida con C#) que admite HTTP(S), WebSocket y más protocolos de conexión.
También admite la integración de protocolos de mensajes con Fast Binary Encoding, lo que garantiza que el servidor de sockets asíncrono sea ultrarrápido y tenga una baja latencia.
Puede explorar su página de GitHub y su documentación para obtener más información.
Un servidor para manejar conexiones WebSocket es imprescindible
Aunque puede elegir cualquier servidor WebSocket y desplegarlo según sus necesidades, la mayoría de ellos utilizan un mecanismo de proxy inverso para minimizar la carga del servidor y mantenerlo con la mayor capacidad de respuesta posible.
Millones de usuarios interactúan con servicios que utilizan el protocolo WebSocket por debajo. Empezando por las aplicaciones de chat hasta los juegos multijugador, sin un servidor WebSocket, tendríamos graves problemas para comunicarnos/obtener información rápidamente.
Dicho esto, sólo debe elegir el mejor servidor WebSocket según sus necesidades. Es vital que intente gestionarlo usted mismo si desea un control total y una escalabilidad ilimitada por una fracción del coste.
Elija el que le ofrezca la máxima fiabilidad que su proyecto merece.