WebSocket和普通套接字通信有什么区别？

Question

根据维基百科,HTTP和WebSocket之间的唯一关系是以a形式的额外握手Upgrade HTTP request.之后,似乎浏览器和HTTP服务器将通过普通套接字在旧的C/S范例中进行通信.

所以我的问题是:

• WebSocket只是一个普通的套接字通信吗？
• 它被称为WebSocket,因为通信目标服务器的80端口？即port 80只是同义词web.
• 80端口在服务器端,客户端使用哪些端口？
• 如果它就像浏览器和服务器之间的普通套接字通信一样,为什么直到最近才在浏览器中实现WebSocket呢？它似乎只是对B/S范例的一点C/S扩展.

ADD 1(9:46 AM 5/23/2017)

今天,我重温了@ jfriend00的优秀答案.让我们总结一下我的理解.

• Socket只是一个端到端的通信通道.它不会对可以在其上使用的通信协议施加限制.
• 像HTTP一样,webSocket只是另一种独立的通信协议.虽然名字中的单词socket一开始让我很困惑.
• 如果我们可以通过HTTP进行通信,webSocket利用与HTTP相同的端口号,我们可以确保可以进行webSocket通信.因为频道通过,我们可以选择最合适的方式来沟通.

Answer 1

webSockets和常规套接字不是一回事.webSocket在常规套接字上运行,但在常规套接字之上运行自己的连接方案,安全方案和成帧协议,并且两个端点必须遵循这些额外的步骤才能建立连接.您可以在此处查看webSocket协议:http://tools.ietf.org/html/rfc6455

最大的区别是所有webSocket连接都是从客户端到服务器的HTTP请求开始的.客户端将HTTP请求发送到为正常Web通信打开的完全相同的服务器和端口(默认端口80,但如果Web服务器在不同的端口上运行,则webSocket通信将在其他端口上跟随它) .客户端设置了一些自定义标头,其中最重要的是标头,表明客户端希望"升级"到webSocket协议.此外,双方还交换了一些安全密钥.如果服务器同意"升级",则客户端和服务器都将通过该原始套接字说出的协议从HTTP切换到webSocket,现在使用webSocket成帧协议.

此外,初始HTTP请求可以在其中具有请求路径以指示webSocket请求的"子目的地".这允许所有类型的不同webSocket请求都使用相同的服务器和端口启动.

还有一个带头的可选子协议说明符Sec-WebSocket-Protocol,允许请求进一步识别子协议(一个常见的可能是"聊天"),这样双方就一组特定的消息标识符及其相应的含义达成一致意见.用过的.

webSocket连接以HTTP连接开始这一事实非常重要,因为如果您可以访问Web服务器进行正常的Web通信,那么您可以访问它以获取webSocket请求,而客户端和服务器之间的任何地方都不需要打开新的漏洞在防火墙或打开新端口或类似的东西.

您可以在此处查看有关如何启动webSocket连接的优秀摘要:https://developer.mozilla.org/en-US/docs/WebSockets/Writing_WebSocket_servers.

webSocket协议还定义了ping和pong数据包,帮助双方知道空闲webSocket是否仍然连接.

人们只能假设将webSockets引入所有常见浏览器需要一段时间的原因与许多有用功能需要一段时间的原因相同.首先,一群有动力的人必须确定并同意需求,然后该小组需要带头制定解决问题的方法,然后这个想法会被激活一段时间,无论是收集支持,处理异议还是竞争解决这个问题的替代方法然后似乎有足够的动力实际上可以成为一个标准,然后有人决定在浏览器和匹配的服务器实现中进行测试/试验实现(有时这个步骤来得更早).然后,如果它仍然在寻找动力并且似乎在标准轨道上,那么其他浏览器制造商将会接受这个想法并开始实施.一旦所有浏览器制造商都有一个体面的工作实施(通常有一些标准改进,因为不同的实现在规范中发现漏洞或早期开发人员发现问题或缺少功能或出现安全问题).然后,它达到了至少两个主要浏览器在其最新版本中具有该功能的程度,该标准被认为相对稳固,并且消费者开始采用这些浏览器,并且一些站点通过使用新功能开始改善其用户体验.此时,尾随浏览器开始感到施加压力.然后,有时几年后,所有主要浏览器都具有该功能,并且这些浏览器具有足够的整体用户采用率,网站可以依赖该功能(无需具有主要的第二个回退设计,当浏览器不支持该功能时) .整个过程可能需要很多年.

以下是启动webSocket连接的初始HTTP请求的示例:

GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com:8000
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

并且,服务器响应:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=

并且,一个数据框示例:

0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-------+-+-------------+-------------------------------+
|F|R|R|R| opcode|M| Payload len |    Extended payload length    |
|I|S|S|S|  (4)  |A|     (7)     |             (16/64)           |
|N|V|V|V|       |S|             |   (if payload len==126/127)   |
| |1|2|3|       |K|             |                               |
+-+-+-+-+-------+-+-------------+ - - - - - - - - - - - - - - - +
|     Extended payload length continued, if payload len == 127  |
+ - - - - - - - - - - - - - - - +-------------------------------+
|                               |Masking-key, if MASK set to 1  |
+-------------------------------+-------------------------------+
| Masking-key (continued)       |          Payload Data         |
+-------------------------------- - - - - - - - - - - - - - - - +
:                     Payload Data continued ...                :
+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
|                     Payload Data continued ...                |
+---------------------------------------------------------------+

Answer 2

不,WebSockets不仅仅是普通的套接字.他们使用一个需要握手的成帧协议,然后用一个32位的随机数交换由XORint掩盖的消息.有关更多信息,请阅读标准化它们的RFC.

这个额外编码层的原因是允许Web浏览器创建任意套接字连接会打开各种安全问题.例如,您可以使您网站的访问者通过SMTP连接到任意邮件服务器,并让他们发送垃圾邮件而无需用户意识到.这就是为什么协议的设计方式是任何服务器端应用程序都需要在从Web浏览器中使用之前有意地实现它.

关于端口:默认情况下,WebSocket连接到端口80,但API可以接收任何端口.客户端端口是随机的,就像大多数基于TCP/IP的协议一样.

为什么不早点实施？因为直到最近,WhatWG和W3C还没有得到所有主要浏览器开发者的统一支持,无法获得引入新标准所需的权限.这就是为什么最近在HTML5标签下出现了大量新浏览器功能的原因.