一 WebSocket協議基于HTTP和TCP協議

• 與往常一樣，進入WebSocket協議學習之前，先進行WebSocket協議抓包，來一個第一印象。
• WebSocket能實現客戶端和服務器間雙向、基于消息的文本或二進制的數據傳輸。
  • HTTP握手機制用于協商連接參數
  • 二進制消息分幀機制用于支持低開銷的數據傳輸
• WebSocket協議特點：
  • 連接協商和同源策略
  • 與既有 HTTP 基礎設施的互操作
  • 基于消息的通信和高效消息分幀
  • 子協議協商及可擴展能減少通信量

二 抓包分析

• WebSocket客戶端（MQTTBox）
  • IP：192.168.1.10
  • port：2994
• WebSocket服務器（Eclipse的MQTT服務器）
  • IP：198.41.30.241
  • port：80

1 TCP三次握手

192.168.1.10 198.41.30.241 TCP 2994 → 80 [SYN] Seq=0 Win=64240 Len=0 MSS=1460 WS=256 SACK_PERM=1 198.41.30.241 192.168.1.10 TCP 80 → 2994 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=14600 Len=0 MSS=1412 SACK_PERM=1 WS=64 192.168.1.10 198.41.30.241 TCP 2994 → 80 [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=66304 Len=0

注：TCP講解了很多遍了，就簡單貼出來了。

2 HTTP協議交換

# 1.客戶端 -> 服務器 ，HTTP升級Webscoket請求 192.168.1.10 198.41.30.241 HTTP 310 GET /ws HTTP/1.1 Hypertext Transfer ProtocolGET /ws HTTP/1.1\r\n # Method url 協議版本Connection: Upgrade\r\n # 升級協議Upgrade: websocket\r\n # 升級為webscoketHost: iot.eclipse.org\r\n # 主機名Sec-WebSocket-Version: 13\r\n # websocket版本Sec-WebSocket-Key: MTMtMTU0NDE1NjY2MjM2NA==\r\n # 客戶端標識符Sec-WebSocket-Protocol: mqtt\r\n # 子協議Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits\r\n # 拓展屬性# TCP應答報文 198.41.30.241 192.168.1.10 TCP 60 80 → 2994 [ACK] Seq=1 Ack=257 Win=15680 Len=0# 2.服務器 -> 客戶端，協議升級應答 198.41.30.241 192.168.1.10 HTTP 213 HTTP/1.1 101 Switching Protocols Hypertext Transfer ProtocolHTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\nUpgrade: websocket\r\nConnection: Upgrade\r\n# base64(sha1(客戶端標識符+固定UUID))Sec-WebSocket-Accept: pC5iSVAHF4dkYCnA6rA0VDfEpuI=\r\nSec-WebSocket-Protocol: mqtt\r\n

3 數據傳輸

• HTTP協議升級為WebSocket協議后，并不適用HTTP報文封裝WebSocket報文，而是直接基于TCP報文。
• 報文的格式為二進制或字符。
• 發送方需要設置Mask為True，并發送Masking-Key；Masking-Key會一直變化。(解析方式以后細說)

# 只截取MQTT中PINGREQ和PINGRESP報文# PINGREQ報文 192.168.1.10 198.41.30.241 WebSocket 62 WebSocket Binary [FIN] [MASKED] WebSocket1... .... = Fin: True # 是否為最終幀.000 .... = Reserved: 0x0 # 保留.... 0010 = Opcode: Binary (2) # 操作碼1... .... = Mask: True # 是否掩碼.000 0010 = Payload length: 2 # 負載長度Masking-Key: 8f 06 5d 55 # 掩碼的Key值(Mask為True時需要傳輸該字段)Masked payloadData: 4f06 -> (4f xor 8f == c0)(06 xor 06 ==00) == c000# PINGRESP報文 198.41.30.241 192.168.1.10 WebSocket 60 WebSocket Binary [FIN] WebSocket1... .... = Fin: True.000 .... = Reserved: 0x0.... 0010 = Opcode: Binary (2)0... .... = Mask: False.000 0010 = Payload length: 2PayloadData: d000

注：MQTT報文請參考MQTT協議探究（一）

參考：

• 《圖解HTTP》
• 《Web性能權威指南》

轉載于:https://www.cnblogs.com/linzhanfly/p/10083161.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的WebSocket协议探究（序章）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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