كانت WebSockets موجودة منذ أكثر من عقد من الزمان ، لكن الويب في الوقت الفعلي كان موجودا قبل وقت طويل من قدومها. كانت هذه الشبكة السابقة “في الوقت الفعلي” أبطأ ويصعب تحقيقها. تم تحقيقه عن طريق اختراق تقنيات الويب المتاحة التي لم يتم بناؤها في المقام الأول للتطبيقات في الوقت الفعلي. ولم يكن هناك حل مع قدرات نمط مقبس TCP/IP في بيئة ويب يمكنها معالجة جميع المخاوف المرتبطة بالعمل في بيئة ويب.
WebSockets: تاريخ موجز
حوالي منتصف عام 2008 ، بدأ اثنان من المطورين ، إيان هيكسون ومايكل كارتر ، يشعران بقيود اتصالات HTTP التقليدية. من خلال تعاونهم في القائمة البريدية W3C والدردشة عبر الإنترنت (IRC) ، ابتكروا خطة لإنشاء معيار جديد للاتصال الحديث في الوقت الفعلي ثنائي الاتجاه على الويب ، والذي أطلقوا عليه اسم “WebSockets”. شق هذا المفهوم طريقه في النهاية إلى معيار W3C HTML ، وقدم مايكل كارتر لاحقا بروتوكول WebSocket إلى مجتمع المذنبات من خلال مقال.
في عام 2010 ، أصبح Google Chrome 4 أول متصفح يدعم WebSockets ، مما يمهد الطريق للمتصفحات الأخرى لتحذو حذوها. بحلول عام 2011، تم نشر بروتوكول WebSocket (RFC 6455) رسميا على موقع IETF الإلكتروني. اليوم ، تدعم جميع المتصفحات الحديثة تقريبا WebSockets بشكل كامل ، وتتمتع متصفحات الجوال على كل من Android و iOS بدعم WebSocket منذ عام 2013. نتيجة لذلك ، فإن المشهد الحالي ل WebSockets قوي ، خاصة اعتبارا من عام 2022.
ما هو بالضبط WebSocket؟
WebSocket هو بروتوكول اتصال يوفر طريقة موحدة لتطبيقات الويب للحفاظ على اتصال مستمر بالخادم. على عكس طلبات HTTP التقليدية ، حيث يتم إنشاء اتصال وإغلاقه لكل تفاعل ، تحافظ WebSockets على الاتصال مفتوحا ، مما يسمح بالاتصال ثنائي الاتجاه. هذا يعني أنه يمكن لكل من الخادم والعميل إرسال واستقبال الرسائل في أي وقت ، وهو أمر مثالي للتطبيقات التي تتطلب تبادل البيانات في الوقت الفعلي ، مثل تطبيقات الدردشة والألعاب عبر الإنترنت والبث المباشر.
قبل أن يتمكن العميل / متصفح الويب والخادم من التواصل مع بعضهما البعض ، يجب إنشاء اتصال بينهما. يبدأ العميل العملية عن طريق إرسال طلب HTTP إلى الخادم مع رأس ترقية مضمن في الطلب. على سبيل المثال:
GET ws://websocket.dotcom-monitor.com/ HTTP/1.1 Origin: http://example.com Connection: Upgrade Host: websocket.dotcom-monitor.com Upgrade: websocket
يقوم هذا الطلب بإعلام الخادم بأن العميل يرغب في إنشاء اتصال WebSocket. وإذا كان الخادم يدعم WebSockets ، فإنه يقبل المصافحة عن طريق إرسال رأس ترقية في الاستجابة. على سبيل المثال:
HTTP/1.1 101 WebSocket Protocol Handshake Date: Wed, 16 Oct 2013 10:07:34 GMT Connection: Upgrade Upgrade: WebSocket
الآن بعد اكتمال المصافحة ، يمكن لكلا الطرفين البدء في إرسال البيانات إلى بعضهما البعض. الأهم من ذلك ، نظرا لأن هذه البيانات تتكون فقط من بيانات تطبيقك ، وليس أي سمات متعلقة ب HTTP مثل الرؤوس ، فإن الاتصال يحدث بشكل أسرع بكثير عند مقارنته بطلبات HTTP التقليدية.
WebSockets مقابل HTTP و AJAX
على عكس بروتوكولات مثل HTTP و AJAX ، التي تتواصل فقط استجابة لطلبات العميل ، تقدم WebSockets قناة اتصال مزدوجة الاتجاه تسمح للخادم ببدء الاتصال بالعميل في أي وقت. بشكل أساسي ، يعمل بروتوكول WebSocket بشكل مشابه لتطبيق قائم على المقاطعة بدلا من الاعتماد على طريقة الاستقصاء. يمثل هذا تحولا كبيرا عن نموذج HTTP التقليدي ، حيث يجب على العميل التواصل باستمرار مع الخادم لطلب بيانات جديدة. في HTTP ، لا يمكن للخادم إرسال معلومات جديدة إلى العميل حتى إذا كانت هناك تغييرات ؛ يمكنه الاستجابة فقط عندما يقدم العميل طلبا.
يمكن أن يكون هذا القيد ضارا للتطبيقات في الوقت الفعلي ، خاصة مع زيادة عدد طلبات العملاء. تقوم WebSockets بإنشاء اتصال مستمر ثنائي الاتجاه يمكن الخادم من دفع التحديثات إلى العميل دون الحاجة إلى طلبات مستمرة. لا يسهل هذا الاتصال بزمن انتقال منخفض بين العميل والخادم فحسب ، بل يقلل أيضا من حركة مرور الشبكة من خلال التخلص من حاجة العملاء إلى إرسال حزم للتحديثات بشكل متكرر.
ما هي التطبيقات التي يمكنك إنشاؤها باستخدام WebSockets؟
WebSockets متعددة الاستخدامات بشكل لا يصدق ويمكن استخدامها لبناء مجموعة واسعة من التطبيقات. تتضمن بعض الأمثلة الشائعة ما يلي:
- تطبيقات الدردشة في الوقت الحقيقي: تتيح WebSockets ميزات المراسلة الفورية حيث يمكن للمستخدمين إرسال الرسائل واستلامها في الوقت الفعلي دون تحديث الصفحة.
- الألعاب عبر الإنترنت: تستفيد الألعاب متعددة اللاعبين من WebSockets من خلال السماح للاعبين بالتفاعل في الوقت الفعلي ، مما يوفر تجربة ألعاب سلسة.
- تحديثات الرياضة المباشرة: يمكن للتطبيقات التي تقدم نتائج أو تحديثات مباشرة استخدام WebSockets لدفع البيانات إلى المستخدمين على الفور.
- التحرير التعاوني: يمكن للأدوات التي تسمح لعدة مستخدمين بتحرير المستندات في وقت واحد استخدام WebSockets لمزامنة التغييرات في الوقت الفعلي.
- منصات تداول الأسهم: يمكن للمتداولين تلقي تحديثات في الوقت الفعلي حول أسعار الأسهم وتغيرات السوق ، مما يسمح باتخاذ قرارات أسرع.
تحديات استخدام WebSockets
بينما توفر WebSockets العديد من المزايا للاتصال في الوقت الفعلي ، فإنها تقدم أيضا العديد من التحديات التي يجب على المطورين والشركات التنقل فيها لضمان الأداء والأمان الأمثل. فيما يلي بعض التحديات الرئيسية المرتبطة باستخدام WebSockets:
1. توافق المتصفح
أحد التحديات الأساسية مع WebSockets هو ضمان التوافق عبر المتصفحات والأجهزة المختلفة. في حين أن معظم المتصفحات الحديثة تدعم بروتوكول WebSocket بشكل كامل ، إلا أن الإصدارات القديمة أو المتصفحات الأقل شيوعا قد لا تدعم ذلك ، مما يؤدي إلى عدم تناسق في تجارب المستخدم. يحتاج المطورون إلى تنفيذ احتياطات أو حلول بديلة للمستخدمين على المتصفحات غير المدعومة ، مما قد يزيد من تعقيد التطوير.
2. المخاوف الأمنية
يمكن أن يؤدي الحفاظ على اتصال مفتوح مع WebSockets إلى تعريض التطبيقات لتهديدات أمنية مختلفة. على عكس اتصالات HTTP التقليدية التي تغلق بعد كل طلب ، تظل WebSockets مفتوحة ، مما يجعلها أكثر عرضة للهجمات مثل اختطاف WebSocket عبر المواقع (CSWSH) وهجمات رفض الخدمة (DoS). يجب على المطورين تنفيذ تدابير أمنية قوية ، بما في ذلك آليات المصادقة والترخيص المناسبة ، للتخفيف من هذه المخاطر. بالإضافة إلى ذلك ، يعد ضمان تشفير البيانات المنقولة عبر WebSockets (على سبيل المثال ، استخدام بروتوكول WSS) أمرا بالغ الأهمية لحماية المعلومات الحساسة.
3. قضايا قابلية التوسع
تستهلك اتصالات WebSocket موارد الخادم ، ويمكن أن تؤدي إدارة عدد كبير من الاتصالات المتزامنة إلى إجهاد أداء الخادم. مع تزايد عدد المستخدمين النشطين ، قد يصبح الحفاظ على زمن انتقال منخفض واستجابة عالية أمرا صعبا. يحتاج المطورون إلى تصميم بنيتهم بعناية للتعامل مع قابلية التوسع ، ومن المحتمل تنفيذ موازنات التحميل وتحسين تكوينات الخادم لدعم التطبيقات واسعة النطاق.
4. موثوقية الشبكة
تعتمد اتصالات WebSocket على ظروف الشبكة المستقرة. يمكن أن تؤدي أي تقلبات في الاتصال إلى انقطاع الاتصالات أو زيادة زمن الوصول ، مما قد يؤدي إلى تدهور تجربة المستخدم. يجب على المطورين تنفيذ منطق إعادة الاتصال للتعامل مع عمليات قطع الاتصال غير المتوقعة بأمان وتوفير تجربة سلسة للمستخدمين. يمكن أن يشمل ذلك آليات إعادة المحاولة وإدارة الحالة لضمان اتساق البيانات.
متى يكون WebSocket مناسبا عادة لأحد التطبيقات؟
في الويب في الوقت الفعلي ، لا تتعلق WebSockets بالفورية فقط. أنها توفر أشياء مثل الاستجابة والمزامنة والكفاءة. كما هو الحال مع HTTP ، يحتوي WebSocket على مجموعة من السيناريوهات التي توضح المكان الذي قد يكون فيه خيارا أفضل للمشروع. وتشمل هذه السيناريوهات:
- وقت رد فعل سريع. عندما يتعين على العميل الاستجابة بسرعة للتغيير ، لا سيما التغيير غير المتوقع ، سيكون WebSocket مفيدا. مثال على ذلك هو تطبيق دردشة حيث يمكن لعدة مستخدمين الدردشة في الوقت الفعلي. على عكس نقل الحالة التمثيلية (REST) ، يتمتع WebSocket بكفاءة أعلى لأنه لا يتطلب طلبا أو استجابة عامة للرسائل الفردية المرسلة أو المستلمة.
- التحديثات الجارية. عندما يريد العميل أن يتم تحديثه باستمرار حول حالة المورد ، تعمل WebSockets بشكل أفضل. وهي مهمة بشكل خاص عندما لا يستطيع العميل معرفة متى قد يحدث التغيير.
- الرسائل المخصصة. لا يتبع WebSocket بروتوكول الاستجابة للطلب. يمكن لأي من طرفي الاتصال إرسال رسالة في أي وقت، ولا يوجد حكم للرسالة للإشارة إلى أنها مرتبطة بأخرى. هذا يجعل مآخذ الويب مناسبة تماما لسيناريوهات “النار والنسيان”.
- رسائل عالية التردد مع حمولات صغيرة. توفر WebSockets اتصالا مستقرا ومستمرا لتبادل الرسائل مما يعني أن كل رسالة لا تتحمل ضرائب إضافية لإنشاء النقل. يتم فرض ضرائب مثل التفاوض على المحتوى وتبادل الرؤوس الضخمة وإنشاء طبقة المقابس الآمنة مرة واحدة فقط أثناء إنشاء الاتصال الأولي. بمعنى آخر ، لا توجد ضريبة على الرسائل الفردية.
بشكل عام ، تعد WebSockets أدوات قوية لأولئك الذين يتطلعون إلى إضافة وظائف في الوقت الفعلي إلى تطبيق الويب أو الهاتف المحمول الخاص بهم. إنها تحل بعضا من أكبر الصداع المرتبط باتصال الخادم عن طريق سد فجوة الاتصال ثنائية الاتجاه المزدوجة الكاملة. تمكن WebSockets كلا من العميل والخادم من إرسال البيانات وقتما يشاء ، على عكس جميع الطرق القديمة الأخرى. وهذا يؤدي إلى تحسن كبير في الأداء وانخفاض في زمن انتقال البيانات. من خلال اتصالها خفيف الوزن ، تسمح WebSockets بالاحتفاظ بالاتصالات لفترة أطول دون المساومة على الأداء.
مراقبة تطبيقات الويب المستندة إلى WebSocket
في الوقت الذي يتوقع فيه المستخدمون عبر الإنترنت وقت تحميل أقل من 2 ثانية ، أصبح أداء منصة الويب الخاصة بك الآن أكثر وزنا من أي وقت مضى. ومع ذلك ، فإن التقنيات المعقدة المدمجة في صفحات الويب الحديثة يمكن أن تجعل من الصعب للغاية إجراء اختبار الحمل ومراقبة الأداء. ومع ذلك ، يجب أن تكون أول شخص يعرف ما إذا كان تطبيق الويب الخاص بك يعاني من الفشل أو التوقف عن العمل ، وليس عملائك أو زوارك.
يمكن للتطبيق المستند إلى WebSocket الاتصال إما باستخدام مكالمات WebSocket المتزامنة أو غير المتزامنة. من الناحية الفنية ، يعد تتبع أداء المكالمات المتزامنة أمرا بسيطا. يمكنك فقط إرسال طلب إلى الخادم وانتظار الرد. ومع ذلك ، قد يكون من الصعب إذا كنت تتطلع إلى القيام بذلك على نطاق واسع لوضع معايير الأداء تحت الحمل الثقيل. في مثل هذه الحالات، يمكن أن تساعدك حلول المراقبة الاصطناعية على مراقبة أداء تطبيقك باستمرار. تراقب APMs الاصطناعية تطبيقاتك المستندة إلى WebSocket من الأجهزة والمتصفحات الحقيقية الموجودة في جميع أنحاء العالم ويمكن أن تساعدك على تعقب المشكلات المتعلقة بالتوسع والأداء والاستجابة.
من ناحية أخرى ، من الصعب مراقبة المكالمات غير المتزامنة لأنها لا تتطلب من العميل بدء الطلب. هنا ، يرسل الخادم البيانات إلى العميل من تلقاء نفسه. وبما أن WebSocket غير المتزامن يستدعي تشغيل إشعارات الإنترنت في الوقت الفعلي ، فإن مراقبتها تصبح حاسمة. حلول المراقبة الاصطناعية هي الخيارات الوحيدة القابلة للتطبيق هنا لأنها غالبا ما تتكون من آليات متطورة ومسجلة الملكية لقياس أداء مكالمات WebSocket غير المتزامنة على نطاق واسع.
كيف تتم مراقبة تطبيقات الويب؟
على الرغم من أن وجود تطبيق الويب الخاص بك عبر الإنترنت أمر بالغ الأهمية لعملك ، إلا أنه لا يمكنك التحديق في شاشتك بحثا عن مشاكل محتملة على مدار 24 ساعة في اليوم أو الاستمرار في النقر على مفتاح F5 لمحاولة إعادة التحميل – لن ينجح. حتى إنشاء مركز قيادة كامل مع فريق مراقبة قد لا يكون ممكنا ، على الأقل ليس للشركات الصغيرة والمتوسطة. تعد أدوات مراقبة تطبيقات الويب أمرا حيويا لتحديد المشكلات والحفاظ على تطبيق ويب صحي قبل أن تؤثر على مبيعاتك.
مراقبة تطبيق الويب هي عملية التحقق من توفر وأداء صفحة ويب أو تطبيق ويب لضمان توفر مورد ويب دائما للمستخدمين عبر الإنترنت. ويشمل مجموعة من المتغيرات مثل الشبكة واتصال الخادم وقاعدة البيانات. قد يسجل نظام المراقبة أيضا مقاييس الأداء لتفاعل منصة الحوسبة مع أحد التطبيقات.
اختتام: لماذا تراقب تطبيق الويب المستند إلى WebSocket؟
تعد مراقبة تطبيق WebSocket أمرا بالغ الأهمية لعدة أسباب. أولا ، يساعدك على ضمان تجربة مستخدم سلسة من خلال تحديد المشكلات وحلها قبل أن تؤثر على المستخدمين. تتيح لك المراقبة المنتظمة الحصول على رؤى حول أنماط حركة المرور وسلوك المستخدم ، مما يتيح لك اتخاذ قرارات تعتمد على البيانات لتحسين الأداء. علاوة على ذلك ، يساعدك في الحفاظ على الأمان من خلال اكتشاف نشاط غير عادي أو هجمات محتملة على اتصالات WebSocket الخاصة بك. بشكل عام ، تعد المراقبة الفعالة أمرا أساسيا لتقديم تطبيق عالي الجودة وموثوق به يلبي توقعات المستخدم.
في نهاية اليوم ، يمكن أن يؤدي اختيار أداة المراقبة المناسبة إلى إحداث فرق كبير في الحفاظ على أداء تطبيقات WebSocket الخاصة بك. تقدم Dotcom-Monitor حلولا قوية لمراقبة تطبيقات WebSocket ، مما يوفر لك رؤى في الوقت الفعلي حول صحة الاتصال ومقاييس الأداء وتجربة المستخدم. باستخدام Dotcom-Monitor ، يمكنك التأكد من أن تطبيقات WebSocket تعمل بسلاسة ، مما يسمح لك بالتركيز على بناء تجارب تفاعلية جذابة للمستخدمين.
