Curso de Protocolo WebSockets

Clase 1 • Técnicas de polling y long-polling

Demuestra cómo los desarrolladores simulaban actualizaciones en tiempo real antes de que existieran los WebSockets. Destaca los costos de latencia y sobrecarga que los WebSockets eliminan.

Clase 2 • Casos de uso de tiempo real en aplicaciones modernas

Repasa el chat, los paneles en vivo, la edición colaborativa y los juegos como escenarios canónicos de tiempo real. Establece la motivación para adoptar un protocolo persistente y bidireccional.

Clase 3 • Cómo la web transfiere datos

Cubre TCP/IP, la resolución de DNS y el rol de los puertos en el tráfico web. Fundamenta todas las comparaciones posteriores de protocolos en un vocabulario de redes compartido.

Clase 1 • Gestión del ciclo de vida de la conexión

Cubre los eventos open, message, error y close que definen la vida útil de una conexión. Prepara a los estudiantes para manejar cada estado correctamente en el código de la aplicación.

Clase 2 • Estructura de tramas y opcodes

Desglosa el formato binario de las tramas: bit FIN, bits RSV, opcode, masking y campos de longitud de payload. Permite a los estudiantes leer tráfico WebSocket en crudo en un analizador de paquetes.

Clase 3 • El handshake de WebSocket

Traza la solicitud HTTP Upgrade, la respuesta del servidor y la validación basada en claves que abre una conexión WebSocket. Conecta el conocimiento de HTTP del Capítulo 1 con el cambio de protocolo.

Clase 4 • Subprotocolos y extensiones

Explica cómo Sec-WebSocket-Protocol negocia los subprotocolos de la capa de aplicación y cómo extensiones como permessage-deflate añaden compresión. Expande la flexibilidad del protocolo.

Clase 1 • Manejo de eventos de conexión

Mapea onopen, onmessage, onerror y onclose al ciclo de vida del protocolo del Capítulo 2. Los estudiantes escriben manejadores de eventos robustos que registran y reaccionan a cada estado.

Clase 2 • Creación de un objeto WebSocket

Demuestra el constructor WebSocket, la sintaxis de la URL y el argumento opcional de subprotocolo. Conecta el conocimiento del protocolo con la sintaxis concreta de JavaScript.

Clase 3 • Datos binarios y binaryType

Explica la propiedad binaryType y cuándo elegir arraybuffer vs. blob. Prepara a los estudiantes para protocolos binarios usados en juegos y streaming de medios.

Clase 4 • Envío y recepción de mensajes

Cubre send() para datos de texto y binarios y el manejador onmessage para tramas entrantes. Los estudiantes implementan un cliente echo mínimo al final de esta sección.

Clase 1 • Integración con un servidor HTTP

Adjunta el servidor WebSocket a un servidor HTTP o Express existente en el mismo puerto. Permite servir activos estáticos y tráfico WebSocket desde un único proceso.

Clase 2 • Manejo de conexiones de clientes

Implementa el evento connection, la gestión de sockets por cliente y el enrutamiento de mensajes. Los estudiantes construyen un servidor que devuelve mensajes al cliente que los originó.

Clase 3 • Configuración del entorno del servidor Node.js

Configura un proyecto Node.js con la librería ws, scripts en package.json y variables de entorno. Establece el andamiaje del proyecto usado a lo largo del capítulo.

Clase 4 • Transmisión a múltiples clientes

Mantiene un registro de clientes y lo itera para enviar mensajes a todos los sockets conectados. Implementa una transmisión de sala de chat como ejercicio concreto.

Clase 1 • Desafíos de autenticación en WebSockets

Explica por qué la autenticación estándar con cookies y encabezados se comporta de manera diferente durante el upgrade de WebSocket. Motiva los patrones de token en URL y primer mensaje como soluciones prácticas.

Clase 2 • Autenticación de conexión basada en JWT

Valida un JSON Web Token durante la solicitud HTTP Upgrade antes de que se acepte el socket. Los estudiantes escriben un middleware del lado del servidor que rechaza tokens inválidos con un cierre 401.

Clase 3 • Autorización de mensajes basada en roles

Adjunta la identidad del usuario a cada objeto socket y verifica los roles antes de procesar mensajes privilegiados. Previene la ejecución de comandos no autorizados una vez establecida la conexión.

Clase 1 • Brokers pub/sub para mensajería entre nodos

Integra un canal pub/sub de Redis para que los mensajes publicados en un nodo lleguen a los clientes de todos los nodos. Los estudiantes implementan un adaptador de Redis para la función de broadcast construida en el Capítulo 4.

Clase 2 • Desafíos de escalado únicos de WebSockets

Contrasta el escalado HTTP sin estado con la naturaleza con estado de las conexiones de socket persistentes. Identifica el problema de entrega de mensajes entre nodos como el desafío central.

Clase 3 • Sticky sessions y balanceadores de carga

Configura un balanceador de carga para enrutar a cada cliente de manera consistente al mismo nodo de servidor. Cubre las estrategias de afinidad basadas en cookies y IP-hash y sus compromisos.

Clase 4 • Monitoreo de métricas de conexión

Instrumenta el servidor para exponer el conteo de conexiones activas, el rendimiento de mensajes y las tasas de error. Alimenta las métricas a un panel para detectar problemas de capacidad tempranamente.

Clase 1 • Protocolos binarios sobre texto

Reemplaza las tramas de texto JSON con MessagePack o Protocol Buffers para reducir el tamaño del payload y el tiempo de parseo. Los estudiantes serializan y deserializan un objeto de dominio en ambos formatos.

Clase 2 • Estrategias de compresión de mensajes

Habilita permessage-deflate y ajusta sus parámetros para equilibrar el costo de CPU con el ahorro de ancho de banda. Compara payloads comprimidos vs. sin comprimir bajo tráfico realista.

Clase 3 • Perfilado e identificación de cuellos de botella

Usa las DevTools del navegador y perfiladores del lado del servidor para localizar puntos calientes de CPU y memoria en el código WebSocket. Guía a los estudiantes a través de un flujo de trabajo de optimización estructurado.

Clase 4 • Connection pooling en el cliente

Comparte una única conexión WebSocket entre múltiples componentes de UI para evitar handshakes redundantes. Implementa un administrador de conexión singleton con un registro de suscripciones.

Clase 1 • Heartbeats y tramas de ping/pong

Usa las tramas de ping/pong a nivel de protocolo y heartbeats a nivel de aplicación para detectar conexiones inactivas. Configura temporizadores del lado del servidor para cerrar automáticamente los sockets que no responden.

Clase 2 • Logging estructurado y tracing

Emite logs JSON estructurados para eventos de conexión, conteos de mensajes y errores con un ID de correlación. Permite el tracing distribuido entre tramos de WebSocket y HTTP.

Clase 3 • Patrones de reconexión y resiliencia

Implementa la reconexión con backoff exponencial en el cliente para sobrevivir a reinicios del servidor y caídas de red. Agrega un componente de jitter para prevenir tormentas de reconexión por estampida.

Clase 4 • Alertas y respuesta a incidentes

Define umbrales de alerta para la tasa de caída de conexiones, picos de error y percentiles de latencia. Recorre un runbook para diagnosticar y recuperarse de una interrupción de WebSocket.