Le protocole WebSocket établit une communication bidirectionnelle, en utilisant une seule connexion TCP pour l’envoi et la réception de données.
D’un point de vue technique, WebSocket permet une interaction duplex intégrale entre le serveur et le client, ce qui facilite un échange de données en temps réel. Bien qu’il présente des similitudes avec HTTP, il se distingue par ses avantages et ses cas d’utilisation spécifiques.
De la même manière que vous entrez http:// ou https:// dans la barre d’adresse de votre navigateur pour accéder à une page web, WebSocket utilise un schéma différent, soit ws: ou wss:. Cependant, il est important de noter que ces schémas ne sont pas utilisables directement dans la barre d’adresse d’un navigateur.
Pour un utilisateur lambda qui interagit avec une application ou un service via un navigateur, cette distinction peut être imperceptible et n’a pas d’incidence directe sur son expérience.
Néanmoins, pour les développeurs, il est pertinent d’approfondir leur compréhension de WebSocket. Nous allons explorer ici quelques concepts fondamentaux ainsi que des serveurs WebSocket recommandés pour une utilisation pratique.
Comparaison entre WebSocket et HTTP
Avant de nous plonger dans l’étude de WebSocket, il est crucial de bien saisir les différences majeures qui le distinguent de HTTP.
| WebSocket | HTTP |
| Communication bidirectionnelle : une fois la connexion établie, le serveur peut envoyer des données sans attendre de demande du client. | Communication unidirectionnelle : le serveur doit attendre une requête du client avant de transmettre des données, ce qui nécessite l’établissement de plusieurs connexions. |
| Idéal pour les applications web en temps réel, les applications de messagerie ou les jeux. | Convient à tous les scénarios qui ne nécessitent pas de communication bidirectionnelle. |
| La connexion perdure jusqu’à sa fermeture par le client ou le serveur. | La connexion se ferme après chaque requête ou réponse du client ou serveur. |
| Exemples : jeux multijoueurs, applications de messagerie instantanée, mise à jour des cours de bourse en temps réel. | Exemples : recherche Google, réseaux sociaux, notifications de navigateur. |
Fonctionnement d’un serveur WebSocket
Un serveur WebSocket surveille un port spécifique sur un serveur TCP.
Ce serveur est responsable de l’établissement des connexions, en effectuant les actions suivantes :
- Interpréter les requêtes des clients.
- Envoyer une réponse du serveur au client.
- Assurer le suivi des clients connectés.
- Démasquer les données chiffrées envoyées par le client.
Pour approfondir votre compréhension de la création et de la gestion des serveurs WebSocket, vous pouvez consulter la documentation officielle de Mozilla.
Processus d’établissement d’une connexion au serveur WebSocket
Maintenant que vous êtes familier avec le protocole WebSocket et son serveur, penchons-nous sur le déroulement d’une connexion.
L’établissement d’une connexion WebSocket nécessite initialement une connexion HTTP.
Bien que HTTP ne soit pas le protagoniste de cette histoire, il est essentiel pour initier le processus. En résumé, l’aspect technique peut être simplifié en trois étapes :
- Le client envoie une requête de connexion HTTP au serveur, en incluant les en-têtes nécessaires demandant une mise à niveau du protocole.
- Le serveur, en réponse, confirme le changement de protocole vers WebSocket.
- Le client vérifie la mise à niveau de la connexion et se prépare à transmettre des données.
Si vous souhaitez étudier en détail le fonctionnement, le modèle de sécurité et les exigences client/serveur, consultez le document de l’Internet Standards Track pour obtenir des informations supplémentaires.
Pourquoi WebSocket est privilégié pour les connexions en temps réel ?
Les limitations de HTTP ont conduit à l’émergence de WebSocket.
Les connexions HTTP sont unidirectionnelles, ce qui signifie qu’il est nécessaire d’attendre la fin d’une requête avant de pouvoir en initier une autre.
Bien qu’il existe une solution de contournement, l’interrogation longue, cette approche implique d’effectuer une requête HTTP avec un délai d’attente prolongé. Le serveur met ce temps à profit pour attendre et envoyer des données sans nouvelle requête HTTP.
Cependant, cette méthode monopolise les ressources du serveur, même en l’absence de transfert de données.
Les connexions en temps réel ne peuvent pas se permettre ce temps d’attente. Les données doivent circuler en continu depuis le serveur pour répondre aux besoins du client.
WebSocket fournit une connexion duplex intégrale qui reste active jusqu’à ce que le client ou le serveur décide de la fermer.
Cette approche garantit fiabilité et communication bidirectionnelle, ce qui est essentiel pour développer des applications en temps réel.
Si vous souhaitez bénéficier de ces avantages pour vos propres applications, voici quelques options de serveurs WebSocket remarquables :
Sokéti
Soketi est une solution open source, simple et gratuite qui vous permet de vous concentrer sur la structure du serveur. Il a pour objectif d’être un serveur WebSocket rapide, compatible avec Pusher, tout en offrant une gestion intégrée des applications.
Il propose également une offre WebSocket sans serveur, déployable sur Cloudflare Workers. Au moment où ces lignes sont écrites, il est en phase de bêta ouverte.
Si vous souhaitez déployer un serveur WebSocket avec une personnalisation poussée sur votre serveur, Soketi est un choix pertinent.
Cependant, il n’offre pas de solution sur site ou gérée.
Socket.io
Socket.IO est un autre projet open source qui établit un canal de communication à faible latence entre le serveur et le client.
Il propose un retour à l’interrogation longue HTTP en cas de perte de connexion et tente de se reconnecter automatiquement.
De plus, il est compatible avec Deno, un environnement d’exécution moderne pour JavaScript et TypeScript, construit avec Rust.
Il s’agit d’un serveur WebSocket très populaire que vous pouvez utiliser gratuitement sur votre propre serveur. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter la documentation officielle. Notez que ce service ne propose pas de déploiement sur site.
Pie Socket
Si vous recherchez une solution WebSocket pour votre entreprise et que vous êtes prêt à payer, Pie Socket est une option de choix.
Pie Socket est une offre premium, utilisée par des entreprises telles que RedHat et Akamai.
Il propose une API WebSocket pour les appareils mobiles, de bureau et IoT. Vous pouvez choisir votre région de serveur, bénéficier d’un support blockchain et donner la priorité au support client pour soutenir votre activité.
Pie Socket offre une période d’essai de 14 jours (sans carte de crédit) pour vous permettre de l’évaluer.
SocketCluster
SocketCluster est un ensemble d’outils pratique qui peut être déployé sur Kubernetes.
Il prend en charge l’authentification JWT, permet de surveiller et de limiter les flux de données et contribue à éviter les fuites de mémoire. SocketCluster assure également que l’ordre des messages n’est pas altéré et peut être facilement déployé et mis à l’échelle.
ws
ws est une librairie WebSocket Node.js simple d’utilisation avec une implémentation client/serveur rapide.
Il s’agit d’un client et d’un serveur WebSocket largement utilisé pour les applications Node.js, avec de nombreuses fonctionnalités. Il s’agit également d’un projet gratuit et open source que vous pouvez utiliser librement.
Cowboy
Cowboy est un serveur HTTP simple et rapide, avec une prise en charge de WebSocket, développé en Erlang.
En raison de son utilisation d’Erlang, il est particulièrement adapté aux applications en temps réel nécessitant une haute disponibilité. Il peut, par exemple, être utilisé pour les systèmes bancaires et de commerce électronique.
Sockette
Sockette est un wrapper léger pour WebSocket, permettant une reconnexion automatique en cas de perte de connexion.
Malheureusement, le projet n’est plus maintenu activement. Cependant, vous pouvez l’essayer en fonction de vos besoins.
Websocket
Websocketd est un outil en ligne de commande qui vous permet d’encapsuler un programme en ligne de commande existant pour le rendre accessible via un WebSocket.
Il devrait être utile pour créer facilement des applications compatibles WebSocket.
Comme le projet précédent, il n’est plus activement développé. Vous pouvez néanmoins l’utiliser pour certains cas d’utilisation spécifiques. Consultez sa page GitHub pour en savoir plus.
NetCoreServer
Comme son nom l’indique, NetCoreServer est une bibliothèque .NET Core (construite en C#) prenant en charge HTTP(S), WebSocket et d’autres protocoles de connexion.
Il prend également en charge l’intégration du protocole de message avec Fast Binary Encoding, garantissant un serveur de socket asynchrone extrêmement rapide avec une faible latence.
Vous pouvez explorer sa page GitHub et sa documentation pour obtenir plus d’informations.
L’importance d’un serveur pour les connexions WebSocket
Bien que vous puissiez choisir n’importe quel serveur WebSocket et le déployer en fonction de vos besoins, la plupart utilisent un mécanisme de proxy inverse pour minimiser la charge sur le serveur et le maintenir réactif.
Des millions d’utilisateurs interagissent avec des services qui s’appuient sur le protocole WebSocket, des applications de chat aux jeux multijoueurs. Sans serveur WebSocket, la communication et la rapidité d’accès à l’information seraient considérablement entravées.
Cela étant dit, il est crucial de choisir le serveur WebSocket le plus adapté à vos besoins. Si vous souhaitez un contrôle total et une évolutivité illimitée à moindre coût, il est essentiel de chercher à le gérer par vous-même.
Choisissez celui qui offre la fiabilité maximale que votre projet exige.