WebSoket là một công nghệ hỗ trợ giao tiếp hai chiều giữa máy khách và máy chủ. Thông qua việc sử dụng một TCP socket để thiết lập một kết nối hiệu quả. Ngoài ra còn có thể tiết kiệm tài nguyên. Mặc dù ban đầu được phát triển để sử dụng chủ yếu trong các ứng dụng web. Nhưng lập trình viên có thể áp dụng nó vào bất kỳ loại ứng dụng nào khác. Cùng VIETKEY tìm hiểu chi tiết về “Websocket là gì” trong chủ đề bài viết sau đây nhé!
Websocket là gì?
Websocket là một giao thức truyền tải dữ liệu hai chiều giữa Client và server. Chúng sử dụng giao thức TCP (Transmission Control Protocol) để tạo ra các kết nối thông tin hiệu quả và rẻ tiền trong môi trường Internet. Mặc dù Websocket chuyên sử dụng cho các ứng dụng web.
WebSockets là một công nghệ mới xuất hiện trong HTML5 và được coi là một phương pháp Reverse Ajax. Đặc điểm của WebSockets là khả năng thiết lập kênh giao tiếp hai chiều song song. Hiện tại đã được hỗ trợ trên nhiều trình duyệt như Firefox, Google Chrome và Safari. Để mở kết nối, một yêu cầu HTTP được sử dụng và gọi là liên kết WebSockets với các header đặc biệt. Kết nối này được duy trì để cho phép viết và nhận dữ liệu thông qua JavaScript. Tương tự như việc sử dụng một TCP socket thông thường.
Khi truyền dữ liệu qua giao thức HTTP (thường được sử dụng với kỹ thuật Ajax), phần header chứa nhiều dữ liệu không cần thiết. Một header request/response của HTTP có kích thước khoảng 871 byte. Trong khi đó, khi sử dụng WebSocket, kích thước này chỉ là 2 byte sau khi đã thiết lập kết nối. Hãy so sánh lượng dữ liệu header mà giao thức HTTP và WebSocket truyền tải trong mỗi giây, giả sử có 10.000 người chơi đăng nhập cùng lúc và gửi/nhận dữ liệu từ server.
- Dữ liệu header với giao thức HTTP: 871 byte x 10.000 = 8.710.000 byte = 69.680.000 bit mỗi giây (66 Mbps).
Một ví dụ khác về giao thức truyền tải dữ liệu hai chiều
Giả sử bạn đang phát triển một ứng dụng chat trực tiếp, trong đó các người dùng có thể gửi và nhận tin nhắn. Giả sử rằng mỗi tin nhắn có kích thước là 100 byte và tốc độ gửi/nhận tin nhắn là 10 tin nhắn mỗi giây. Hãy tính toán lượng dữ liệu header mà giao thức HTTP và WebSocket truyền tải trong mỗi giây.
- Với giao thức HTTP:
Lượng dữ liệu header: 871 byte (kích thước header HTTP)
Số tin nhắn được gửi/nhận mỗi giây: 10 tin nhắn
Lượng dữ liệu header mỗi giây: 871 byte x 10 = 8.710 byte - Với giao thức WebSocket:
Lượng dữ liệu header: 2 byte (kích thước header WebSocket sau khi thiết lập kết nối)
Số tin nhắn được gửi/nhận mỗi giây: 10 tin nhắn
Lượng dữ liệu header mỗi giây: 2 byte x 10 = 20 byte
Cấu trúc cơ bản của Websocket
Cấu trúc của Websocket đại diện cho giao thức kết nối giữa máy chủ và website, thường xuất hiện ở phần đầu tiên của URL dẫn đến website. Chúng có hai cấu trúc gồm:
- Cấu trúc thông thường: ws://
- Cấu trúc secure: wss://
Chuẩn giao tiếp của WebSocket là String (Message data types). Hiện tại, chuẩn giao tiếp này đã hỗ trợ buffered arrays và blobs. Hiện tại WebSocket vẫn chưa hỗ trợ JSON một cách trực tiếp. Và sự thật là vẫn có thể chuyển đổi JSON thành String. Tuy nhiên, không phải tất cả các trình duyệt đều hỗ trợ WebSocket. Để kiểm tra xem trình duyệt có hỗ trợ WebSocket hay không, có thể sử dụng đoạn mã kiểm tra sau:
- if (‘WebSocket’ in window) {
/* WebSocket được hỗ trợ. Bạn có thể tiếp tục với mã của bạn /
} else {
/ WebSockets không được hỗ trợ. Hãy thử sử dụng một phương pháp thay thế như long-polling */
}
Để khởi tạo và thiết lập kết nối tới WebSocket, bạn có thể sử dụng đoạn mã sau:
- var websocket = new WebSocket(“ws://localhost:8080/socket”); //
hoặc
var websocket = new WebSocket(“wss://localhost:8080/socket”);
Ưu và nhược điểm của websocket
WebSocket là một công nghệ giao tiếp hai chiều giữa máy khách (client) và máy chủ (server), cung cấp một kết nối liên tục và song song. Giao thức hỗ trợ giao tiếp này mang đến nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống như giao thức HTTP. Tuy nhiên cũng có một số nhược điểm cần được xem xét:
Ưu điểm của giao thức hỗ trợ giao tiếp hai chiều
WebSocket là một công nghệ giao tiếp hai chiều giữa máy khách (client) và máy chủ (server). Cung cấp một kết nối liên tục và song song. Giao thức hỗ trợ giao tiếp hai chiều này có nhiều ưu điểm đáng chú ý. Hãy cùng tìm hiểu về những ưu điểm sau:
- WebSockets cung cấp khả năng giao tiếp hai chiều mạnh mẽ. Đáp ứng nhanh và xử lý lỗi dễ dàng. Khác với phương pháp Comet long-polling, không cần nhiều kết nối đồng thời và không gặp nhược điểm của Comet streaming.
- API của giao thức hỗ trợ giao tiếp 2 chiều này rất dễ sử dụng mà không yêu cầu thêm bất kỳ yếu tố nào. So với Comet, không cần xử lý các kết nối lại, thời gian chờ timeout. Yêu cầu Ajax và nhận thông báo hoặc các hình thức truyền tải tùy chọn khác (như Ajax long-polling và jsonp polling).
Với ưu điểm trên, loại giao thức này thường được ứng dụng vào nhiều trường hợp cần thời gian thực. Ví dụ như chat, hiển thị biểu đồ, thông tin chứng khoán,… Nếu sử dụng HTTP để kết nối trong trường hợp này, việc gửi lệnh AJAX liên tiếp tới server để lấy dữ liệu mới và cập nhật lên màn hình sẽ tốn nhiều tài nguyên, traffic, trong khi thời gian trả lại không chính xác.
-> Những kiến thức khác liên quan đến website:
- So sánh Landing Page và Website có điểm gì khác nhau
- Nguyên nhân và cách khắc phục lỗi font chữ trên web
- Hướng dẫn cài đặt Google Fonts vào Website bán hàng WordPress
Nhược điểm của giao thức hỗ trợ giao tiếp hai chiều
WebSocket là một công nghệ giao tiếp hai chiều giữa máy khách (client) và máy chủ (server), cung cấp một kết nối liên tục và song song. Mặc dù mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống. Nhưng cũng có những hạn chế và điểm cần lưu ý khi sử dụng công nghệ này. Hãy cùng điểm qua những nhược điểm của giao thức, để hiểu rõ hơn về hạn chế trong việc sử dụng:
- Nhược điểm đầu tiên phải kể đến là Websocket tốn nhiều tài nguyên. Do việc duy trì kết nối liên tục sẽ tạo ra áp lực lớn đối với máy chủ. Đòi hỏi tài nguyên và băng thông lớn hơn nhiều so với HTTP.
- Một vấn đề khác của Websocket là không được hỗ trợ bởi một số trình duyệt cũ. Khiến cho việc triển khai và phát triển ứng dụng gặp nhiều khó khăn.
Ngoài ra, vấn đề bảo mật của Websocket cũng là mối quan tâm của các nhà phát triển. Mặc dù ứng dụng này cung cấp những tính năng bảo mật cơ bản. Song nó vẫn tồn tại những lỗ hổng cho các cuộc tấn công mạng.
Websocket có công dụng gì?
Theo nhận định của công ty Mona Host thì WebSocket là một công nghệ giao tiếp hai chiều giữa máy khách (client) và máy chủ (server), cung cấp một kết nối liên tục và song song. So với các phương pháp truyền thống như giao thức HTTP, WebSocket có một số công dụng đáng chú ý:
- Giao tiếp hai chiều thời gian thực: Điều này cho phép các ứng dụng web có thể truyền tải và nhận dữ liệu giữa client và server nhanh chóng và liên tục.
- Tiết kiệm tài nguyên: So với phương pháp truyền tải dữ liệu truyền thống như HTTP polling hay HTTP long-polling, Websocket giúp giảm thiểu tài nguyên hệ thống. Thay vì gửi và nhận yêu cầu liên tục, Websocket duy trì kết nối mở trong toàn bộ phiên làm việc.
- Tăng tương tác: Nhờ khả năng kết nối dữ liệu liên tục giữa client và server, các ứng dụng web sẽ tăng tính tương tác và cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn.
- Tương thích đa nền tảng: WebSocket được hỗ trợ rộng rãi trên các trình duyệt hiện đại, cho phép các nhà phát triển dễ dàng và tiện lợi hơn trong quá trình triển khai ứng dụng.
- Thực hiện các ứng dụng đa truy cập: WebSocket giúp thực hiện các ứng dụng web đa truy cập dễ dàng bằng việc cho phép thiết lập nhiều kết nối đồng thời giữa máy khách và máy chủ.
So sánh Websocket và HTTP
Websocket và HTTP là hai giao thức sử dụng trong việc giao tiếp trên web, nhưng chúng có một số khác biệt quan trọng:
| HTTP | Websocket | |
| Cơ chế truyền dữ liệu | HTTP là một giao thức không liên tục, một chiều, chỉ cho phép Client gửi yêu cầu và server phản hồi. | WebSocket là một giao thức liên tục, hai chiều, cho phép giao tiếp thời gian thực hai chiều giữa Client và server. |
| Thiết lập kết nối | Mỗi yêu cầu từ Client tạo ra một kết nối mới với server. Sau khi server trả về phản hồi, kết nối sẽ đóng lại. | Kết nối giữa Client và server sẽ được thiết lập một giao thức riêng (WebSocket handshake protocol). Sau khi kết nối được thiết lập, Client và server sẽ truyền tải dữ liệu hai chiều mà không cần gửi yêu cầu hay phản hồi. |
| Tiết kiệm tài nguyên | Mỗi lần yêu cầu đều đi kèm với các tiêu đề và thông tin liên quan, dẫn đến tốn kém tài nguyên. | Chỉ cần một kết nối duy trì và truyền tải dữ liệu theo thời gian thực giúp giảm tài nguyên. |
| Khả năng mở rộng | HTTP phù hợp với kiểu giao tiếp yêu cầu/phản hồi truyền thống. | WebSocket hỗ trợ giao tiếp hai chiều và thời gian thực, phù hợp với các ứng dụng đa truy cập và tương tác cao. |
| Định dạng dữ liệu | Sử dụng nhiều định dạng dữ liệu như HTML, JSON, XML… | Không giới hạn định dạng dữ liệu. |
| Độ tin cậy | Phụ thuộc vào giao thức được sử dụng để truyền tải dữ liệu (ví dụ: TCP hay UDP). Nếu kết nối gián đoạn hoặc gặp sự cố. Việc truyền tải dữ liệu sẽ bị mất hoặc bị lỗi. | Được thiết kế đặc biệt nhằm giảm thiểu tối đa tình trạng gián đoạn hoặc gặp sự cố. |
Các thuộc tính của Websocket
Sau khi đã nói về ưu nhược điểm và so sánh giao thức này. Chúng ta tiếp tục tìm hiểu về các thuộc tính chính của giao thức hỗ trợ giao tiếp hai chiều như sau:
ReadyState: Đây là thuộc tính diễn tả trạng thái kết nối giữa Client và server. Chúng có các giá trị sau:
- WebSocket.CONNECTING (Giá trị 0): Kết nối chưa được thiết lập.
- WebSocket.OPEN (Giá trị 1): Kết nối đã thiết lập, có thể giao tiếp.
- WebSocket.CLOSING (Giá trị 2): Kết nối đang chuẩn bị đóng.
- WebSocket.CLOSED (Giá trị 3): Kết nối đã đóng hoặc không thể tiếp tục mở.
Buffered Amount: Thuộc tính này thể hiện số byte của UTF-8 đã được xếp hàng bởi phương thức send().
Qua bài viết trên, hy vọng bạn đã nắm được Websocket Websocket là gì? Tìm hiểu những ưu và nhược điểm của websocketlà gì cũng như ưu và nhược điểm của chúng. Mặc dù vẫn còn những vấn đề tồn tại. Nhưng Websocket vẫn là công nghệ quan trọng. Đóng góp vào việc xây dựng các ứng dụng web hiệu quả và mang đến tiềm năng phát triển trong tương lai.