Socket và WebSocket: Hiểu rõ hơn về cách kết nối và truyền dữ liệu trên mạng

Bạn có bao giờ tự hỏi “Socket là gì?” hay “WebSocket là gì?” và cách chúng hoạt động trên mạng? Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cả Socket và WebSocket, và cách chúng giúp kết nối và truyền dữ liệu giữa các ứng dụng trên Internet.

Socket là gì?

Socket là một điểm cuối (end-point) trong việc giao tiếp hai chiều giữa hai chương trình chạy trên mạng. Nó cho phép một tiến trình nói chuyện với một tiến trình khác thông qua mạng. Socket được sử dụng để thiết lập kết nối giữa client và server, và nó được gắn liền với một cổng (port) để xác định ứng dụng nào sẽ nhận dữ liệu được gửi đi.

Socket có thể chạy trên hầu hết các hệ điều hành như Windows và Linux, và được sử dụng trong nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau.

Socket hoạt động như thế nào?

Socket cho phép lập trình viên kết nối các ứng dụng để truyền và nhận dữ liệu qua mạng, sử dụng các giao thức TCP/IP và UDP. Khi cần trao đổi dữ liệu, hai ứng dụng cần biết địa chỉ IP và cổng mà ứng dụng kia đang sử dụng.

Có nhiều dạng socket khác nhau, phụ thuộc vào giao thức truyền dữ liệu. Hai dạng phổ biến nhất là TCP và UDP.

Stream Socket (TCP)

Dạng socket này sử dụng giao thức TCP (Tranmission Control Protocol) để thiết lập kết nối giữa hai máy tính. Nó được gọi là socket hướng kết nối. Giao thức này đảm bảo dữ liệu được truyền đến một cách đáng tin cậy và đúng thứ tự, nhờ vào quản lý lưu thông trên mạng và cơ chế chống tắc nghẽn.

Stream Socket cung cấp luồng dữ liệu không trùng lặp và có cơ chế tạo và hủy kết nối đáng tin cậy. Nếu việc gửi gói tin không thành công, người gửi sẽ nhận được một thông báo lỗi.

Đặc điểm tổng quan:

• Có một địa chỉ IP để kết nối hai tiến trình.
• Một tiến trình phải đợi yêu cầu kết nối từ tiến trình khác.
• Dạng socket này thường được sử dụng trong mô hình client/server, trong đó server lắng nghe và chấp nhận kết nối từ client.
• Mỗi gói tin được truyền tuần tự.

Datagram Socket (UDP)

Dạng socket này sử dụng giao thức UDP (User Datagram Protocol) để truyền dữ liệu giữa hai tiến trình mà không yêu cầu thiết lập kết nối. Nó cung cấp các điểm truyền gói tin (packets) mà không cần quan tâm đến kết nối. Do đó, giao thức này có tốc độ truyền dữ liệu nhanh, thích hợp cho các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu nhanh như chat hay game online.

Đặc điểm tổng quan:

• Sử dụng giao thức UDP, không yêu cầu thiết lập kết nối.
• Tốc độ truyền dữ liệu cao và đơn giản hơn so với dạng Stream Socket.

WebSocket là gì?

WebSocket là giao thức hỗ trợ giao tiếp hai chiều giữa client và server để tạo một kết nối trao đổi dữ liệu. Khác với HTTP, WebSocket sử dụng giao thức TCP để thực hiện kết nối. Mặc dù được thiết kế ban đầu cho ứng dụng web, nhưng WebSocket có thể được sử dụng trong bất kỳ loại ứng dụng nào.

Ưu điểm của WebSocket

WebSocket cung cấp giao thức giao tiếp hai chiều mạnh mẽ, với độ trễ thấp và khả năng xử lý lỗi tốt. Đặc biệt, gói tin của WebSocket nhẹ hơn rất nhiều so với HTTP, giúp giảm độ trễ mạng nhiều lần.

WebSocket thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu truyền dữ liệu thời gian thực như chat, hiển thị biểu đồ hay cập nhật thông tin chứng khoán.

Cấu trúc của WebSocket

WebSocket sử dụng giao thức chuẩn có định dạng ws:// (ws://) cho phiên bản thường và wss:// (wss://) cho phiên bản bảo mật. Giao thức này hỗ trợ truyền dữ liệu dạng chuỗi (String) và hỗ trợ mảng dữ liệu (buffered arrays) và dữ liệu lớn (blobs).

WebSocket có các thuộc tính và sự kiện quan trọng:

• Thuộc tính readyState để biểu diễn trạng thái kết nối.
• Thuộc tính bufferedAmount biểu diễn số byte dữ liệu đã được gửi đi thông qua phương thức send().
• Sự kiện open xảy ra khi kết nối WebSocket được thiết lập.
• Sự kiện message xảy ra khi WebSocket nhận dữ liệu từ server.
• Sự kiện error xảy ra khi có lỗi trong quá trình giao tiếp.
• Sự kiện close xảy ra khi kết nối được đóng.

WebSocket cung cấp các phương thức sau:

• send() để gửi dữ liệu tới server.
• close() để đóng kết nối.

Thông qua WebSocket, lập trình viên có thể xây dựng các ứng dụng thời gian thực mạnh mẽ. Nếu bạn quan tâm, bạn có thể tìm hiểu thêm về xây dựng ứng dụng chat realtime bằng Laravel + Vuejs + Socket + Redis hoặc cách sử dụng Laravel với Socket.IO.

Hãy tìm hiểu thêm việc làm trong lĩnh vực Công nghệ thông tin tại Trường Trung Cấp Việt Hàn (VKI)!