有几个关于 websocket 的疑问想问问大家

[zhoudaiyu]

1 、websocket 连接为什么需要握手？为什么不能像普通的 http 请求那样直接连接？ 2 、握手为什么要借助 http 请求才能完成？而不是通过 tcp 等协议？ 3 、既然 websocket 协议只是借助 http 协议建立连接，那么为什么 nginx 要把 websocket 的相关配置也放在 http 配置块中？我理解 nginx 只在在首次 ws 握手时在请求头里面加几个字段（关于 websocket 的）就行了，后面的连接都不是 http 的了，那建立 ws 连接完毕后 nginx 在代理什么呢？ 4 、如果请求的链路是客户端->硬件负载均衡->nginx->ws 应用服务器那么是不是硬件负载均衡只做一个纯 4 层的转发就好了，要是基于 http 的就会出问题吧？可能会丢掉 ws 的包 5 、有通过 http 的握手为啥挥手不通过 http 了？

[ysc3839]

1, 2. 我猜测可能是为了复用 HTTP 的端口，以及使用 HTTP 的一些功能。
4. 是的，基于 HTTP 的反向代理，如果没专门支持 WebSocket 的话应该是没法正常工作的。
5. 因为已经升级成为了 WebSocket，不再是 HTTP 了。

[GuuJiang]

1. 从历史进程来看，websocket 是晚于 http 诞生的，你想象下如果自己就是制定标准的那班哥们，现在面临一个新任务，需要设计一种浏览器能使用的，能够保持连接，且服务端能够主动发送数据的协议，那么你有两种选择，一种是基于 TCP 设计一个全新的协议，一种是看看能否在现有的 http 的基础上 hack 一下完成目标，于是一拍大腿，http 本来就基于 TCP，把这个现成的连接拿来用不就完事了，于是只需要设计出一种方法，通过一个 http 请求让双方都知道“现在我给你发了一个 http 请求，你处理完这个请求后咱们这次请求时使用的那个 TCP 连接先别关，且从现在开始，在这个连接上咱们开始玩一个新的协议，这个协议不如就叫它 ws 协议吧”，这就是第一个 http 请求里的“Connection: Upgrade”干的事，这样有个很大的好处，就是当服务端版本比较旧，还不支持 websocket 时，它收到的仍然是一个合法的 http 请求，只不过忽略了“Connection: Upgrade”而已，这样不会带来什么大的兼容性问题
2. 原因同上
3. 同上，这时候 nginx 相当于个中间人，于是它需要干两件事，一是自己处理“Connection: Upgrade”，将上游到 nginx 的连接切换为 websocket，二是把“Connection: Upgrade”忠实地传递下去，让下游能够处理，从而将 nginx 到下游的连接也切换为 websocket，当存在多级 nginx 时同理，每一级都要正确地完成这两件事，整个链条才能串起来
4. 是可以的，如果做 4 层转发那么上面完全透明，而如果是应用层，就像 nginx 这样，那就需要像上面提到的这样，不光耀转发 Upgrade，同时自己也需要能够响应 Upgrade
5. 在应用层最好不要随便使用“挥手”这个词，以免带来更多的误解，虽然我知道你真正想表达什么，答案也很简单，因为从处理完 Upgrade 那一刻开始，协议已经切换成 websocket 了

[zhoudaiyu]

@GuuJiang 我对 ws 理解好像是有点问题，websocket 是不是通过 http 长连接打开了个类似隧道的东西，然后通过这个“隧道”发送数据？因为我从 chrome 里看 ws 通过 http 的握手结束了但是这次 http 请求并没有结束，只有当我主动关闭了 ws 后 http 连接才结束。

[zhoudaiyu]

@ysc3839 我对 ws 理解好像是有点问题，websocket 是不是通过 http 长连接打开了个类似隧道的东西，然后通过这个“隧道”发送数据？因为我从 chrome 里看 ws 通过 http 的握手结束了但是这次 http 请求并没有结束，只有当我主动关闭了 ws 后 http 连接才结束。

[ysc3839]

@zhoudaiyu WebSocket 是使用 HTTP/1.1 的协议升级机制，升级后就不再传输 HTTP 协议的数据了，变成了一个 TCP 连接了。也可以理解成是一个基于 TCP 的“隧道”。

[ysc3839]

@ysc3839 更正一下，严格来说反向代理不需要专门支持 WebSocket 协议，只需要支持 HTTP/1.1 的 upgrade 功能即可。因为 upgrade 之后就可以看成是一个 TCP 隧道，反向代理直接转发其中数据就行了，不需要关心其中的数据是不是 WebSocket 。

[GuuJiang]

@zhoudaiyu 你这样一说就明白你的疑惑来自哪里了，实际情况是，发送“握手”使用的那个 http 总得要先有个 tcp 连接对吧，姑且称他为 A，“握手”的请求并不是为了开启一个新的连接 B，而是接着使用 A，只不过在 A 上承载的应用层协议摇身一变切换为了 ws 协议了

[zhoudaiyu]

@GuuJiang 那到底是 http 承载的 ws 还是 TCP 直接承载的呢？我看 wireshark 是 TCP 直接承载 WS 的连接

[GuuJiang]

@zhoudaiyu 后者

[jim9606]

题主要明白 Websocket 有很多你看起来很多余的设计，是因为设计者希望 Websocket 能跟完全不支持 Websocket 的网络中间件（防火墙、代理）兼容，所以就有：
1. 必须使用 HTTP Upgrade 握手，因为 Upgrade 语义早在 HTTP1.1 就被定义了，标准定义 Upgrade 之后的流内容就不是 HTTP1.1 了，HTTP2 采用相同方法进行升级。正确实现 HTTP1.1 Upgrade 语义的网络中间件无需修改即可让 Websocket 穿透
2. Upgrade 头通过 Sec-WebSocket-Key Sec-Websocket-Accept 头对暗号，确保两头都真正支持 Websocket 而不是一个只会 copy 头的哑主机
3. 数据必须经过 MASK，防止使用关键字匹配的网络中间件意外篡改数据流