Socket.io

• Socket.IO 란
• Socket.IO 작동방식

Socket.IO 란

Socket.IO는 클라이언트와 서버 간의 짧은 대기 시간, 양방향 및 이벤트 기반 통신을 가능하게 하는 라이브러리이다.

WebSocket 프로토콜 위에 구축되었으며 HTTP Long Polling 또는 자동 재연결로의 Fallback과 같은 추가 보장을 제공한다.

 

Socket.IO는 실제로 가능한 경우 전송을 위해 WebSocket을 사용하지만 각 패킷에 추가 메타데이터를 추가한다.

이것이 WebSocket 클라이언트가 Socket.IO 서버에 성공적으로 연결할 수 없고 Socket.IO 클라이언트도 일반 WebSocket 서버에 연결할 수 없는 이유이다.

 

Socket.IO 작동방식

Socket.IO Server(Node.js)와 Socket.IO Client(Browser, Node.js or another programming language) 간의 양방향 채널은

가능할 때마다 WebSocket 연결로 설정되며 HTTP Long Polling을 Fallback으로 사용한다.

Socket.IO 코드베이스는 두 개의 개별 레이어로 나뉜다.

• the low-level plumbing: what we call Engine.IO, the engine inside Socket.IO
• the high-level API: Socket.IO itself

Engine.IO

Engine.IO는 서버와 클라이언트 간의 저수준 연결 설정을 담당한다.

• the various transports and the upgrade mechnism(다양한 전송 및 업그레이드 메커니즘)
• the disconnection detection(단선 감지)

Transports

HTTP long-polling

연속적인 HTTP 요청으로 구성된다.

• 서버에서 데이터를 수신하기 위한 장기 실행 GET 요청
• 서버에 데이터를 보내기 위한 단기 실행 POST 요청

WebSocket

서버와 클라이언트 사이에 양방향 및 저지연 통신 채널을 제공하는 WebSocket 연결로 구성된다.

전송의 특성으로 인해 각 방출은 자체 WebSocket Frame으로 전송된다.(일부 방출은 두 개의 별개의 WebSocket Frame을 생성할 수도 있다.)

 

Handshake

Enging.IO 연결이 시작될 때 서버는 몇 가지 정보를 보낸다.

{
  "sid": "FSDjX-WRwSA4zTZMALqx",
  "upgrades": ["websocket"],
  "pingInterval": 25000,
  "pingTimeout": 20000
}

• the sid is the ID of the session, it must be included in the sid query parameter in all subsequent HTTP requests
• the upgrades array contains the list of all "better" transports that are supported by the server
• the pingInterval and pingTimeout values are used in the heartbeat mechanism

Upgrade mechanism

기본적으로 클라이언트는 HTTP long-polling 전송과의 연결을 설정한다.

WebSocket은 분명히 양방향 통신을 설정하는 가장 좋은 방법이지만 경험에 따르면 회사 프록시, 개인 방화벽, 바이러스 백신 소프트웨어로 인해 WebSocket 연결을 설정하는 것이 항상 가능한 것은 아니다.

1. Handshake
2. Send data (HTTP long-polling)
3. Receive data (HTTP long-polling)
4. Upgrade (WebSocket)
5. Receive data (HTTP long-polling, closed once the WebSocket connection in 4. is successfully established)

Disconnection detection

Engine.IO 연결은 다음과 같은 경우 닫힌 것으로 간주된다.

• 하나의 HTTP 요청 (GET 또는 POST) 이 실패할때 (예: 서버가 종료된 경우)
• WebSocket 연결이 닫힐때 (예: 사용자가 브라우저에서 탭을 닫을 때)
• socket.disconnect()가 서버 측 또는 클라이언트 측에서 호출 될때

서버와 클라이언트 간의 연결이 여전히 작동하고 실행중인지 확인하는 Heartbeat mechanism도 있다.

주어진 간격 (Handshake에서 전송된 pingInterval 값)에서 서버는 PING Packet을 보내고

클라이언트는 PONG Packet을 다시 보낼 수 있는 몇 초 (pingTimeout)가 있다.

서버가 Pong Packet을 수신하지 않으면 연결이 닫힌것으로 간주한다.

반대로 클라이언트가 pingInterval + pingTimeout 내에 PING 패킷을 수신하지 않으면 연결이 닫힌 것으로 간주한다.

 

https://socket.io/docs/v4/

Introduction | Socket.IO