WebSockets (eBook)

Prof. Dr. Luigi Lo Iacono lehrt an der Fakultät für Informations-, Medien- und Elektrotechnik an der FH Köln. Peter Leo Gorski und Hoai Viet Nguyen sind wissenschaftliche Mitarbeiter an derselben Fakultät. Die Forschungs- und Entwicklungsinteressen des Autorenteams liegen im Bereich verteilter Anwendungen auf Basis von Webtechnologien und deren Sicherheit.

Inhalt 7
Vorwort 11
Danksagung 13
1 Einleitung 15
1.1 Wie ist das Buch strukturiert? 17
1.2 Wer sollte das Buch lesen? 17
1.3 Wie sollte mit dem Buch gearbeitet werden? 18
2 HTTP: Hypertext Transfer Protocol 19
2.1 Grundlegendes 19
2.1.1 ISO/OSI-Referenzmodell für Kommunikationssysteme 20
2.1.2 Vereinfachtes OSI-Modell 22
2.1.3 Dienst 23
2.1.4 Protokoll 24
2.1.5 Kommunikationsfluss 25
2.2 HTTP en détail 27
2.2.1 Kommunikationsablauf 27
2.2.2 Textbasiert 28
2.2.3 Aufbau von Request-Nachrichten und Protokollelemente 30
2.2.4 Aufbau von Response-Nachrichten und Statuscodes 34
2.2.5 Zustandslos 38
3 Höhere Interaktivität und Echtzeitfähigkeit 39
3.1 XMLHttpRequest (XHR) 39
3.2 Polling 41
3.3 Long-Polling 42
3.4 Comet 43
3.5 Server-Sent Events 45
3.6 Bewertung der Verfahren 47
4 Die Leitung: Das IETF WebSocket-Protokoll 49
4.1 Was bisher geschah 49
4.2 Opening-Handshake – WebSocket-Verbindung aufbauen 50
4.3 WebSocket-Frames 53
4.4 Fragmentierung 56
4.5 Maskierung 57
4.6 Datenframes 59
4.6.1 Frames mit Textdaten 59
4.6.2 Frames mit Binärdaten 61
4.7 Control-Frames 62
4.7.1 Ping-Frame 62
4.7.2 Pong-Frame 63
4.7.3 Close-Frame 63
4.8 Closing-Handshake – WebSocket-Verbindung schließen 67
4.9 Tools zur Protokollanalyse 68
4.9.1 Wireshark 68
4.9.2 Fiddler 74
4.9.3 Chrome Developer Tools 82
4.9.4 Chrome Network Internals 84
5 Der Client: Die W3C WebSocket-API 89
5.1 Was bisher geschah 89
5.2 Browserunterstützung 90
5.3 Namensschema 93
5.4 Objekterzeugung und Verbindungsaufbau 94
5.5 Zustände 95
5.6 Event-Handler 97
5.7 Erstes vollständiges Progrämmchen 100
5.8 Attribute 103
5.9 Datenübertragung 106
5.9.1 Übertragung textbasierter Daten 107
5.9.2 Übertragung binärer Daten 108
5.10 Verbindungsabbau 110
5.10.1 Verbindung beenden 110
5.10.2 Close-Event 110
5.11 Ausblick: HTTP 2.0/SPDY 111
6 Der Server: Sprachliche Vielfalt 115
6.1 Übersicht verfügbarer WebSocket-Implementierungen 115
6.2 Node.js 116
6.2.1 Installation von Node.js 118
6.2.2 WebSocket.io 120
6.2.3 Socket.io 123
6.2.4 WebSocket-Node 127
6.3 Vert.x 133
6.4 Play Framework 136
6.4.1 Installation 136
6.4.2 Anlegen eines neuen Play-Projekts 137
6.4.3 Anatomie einer Play-Anwendung 137
6.4.4 Die Play-Konsole 138
6.4.5 Controller in Play 138
6.4.6 Views in Play 139
6.4.7 Routes in Play 140
6.4.8 Vom Controller zur View 141
6.4.9 Erstellen eines Echo-Servers in Play 143
6.5 JSR 356 146
6.5.1 JSR 356-basierender WebSocket-Server 150
6.5.2 JSR 356-basierender WebSocket-Client 154
7 WebSockets in der Praxis 161
7.1 Performance und Skalierbarkeit 161
7.1.1 Test-Echo-Server 162
7.1.2 Testclient für die Auslastung 165
7.1.3 Testclient für die Zeitmessung 166
7.1.4 Einrichtung der Testumgebung 167
7.1.5 Ergebnisse 171
7.2 Sicherheit 172
7.2.1 Same Origin Policy 172
7.2.2 Vertrauliche Kommunikation 173
7.2.3 Authentifizierung 176
7.2.4 Firewalls und Proxys 197
7.2.5 Mögliche Gefährdungen 200
7.2.6 Bewertung der Sicherheitslage 209
7.3 Mit Haken und Ösen 210
7.3.1 Pings und Pongs 210
7.3.2 Das Cache-Problem im Internet Explorer 10 211
8 Beispielanwendungen 215
8.1 Fernbedienung von Webanwendungen mit einer Smartphone-/Tablet-Fernbedienung 216
8.2 Chat-System 225
8.3 Heatmap für Usability-Tests 230
8.4 Überwachungskamera per Webcam 235
Schlusswort 245
A XHR-Objekt 247
B Chrome Developer Tools auf Android 249
C Umgebungsvariablen definieren 255
C.1 Mac OS/Linux mit Bash 255
C.2 Windows 256
D Express.js 261
D.1 Anatomie einer Express.js-Anwendung 262
D.2 Die Anwendungslogik in der Datei app.js 264
D.3 Die Jade-Template-Engine 266
D.4 Express.js mit WebSocket-Servern verbinden 268
Literatur 271
Stichwortverzeichnis 277