Browser technologies: how websocket, Webrtc and Webgpu work

WebSocket, WebRTC и WebGPU — это современные технологии, встроенные в браузер, которые позволяют реализовывать онлайн-чаты, видеозвонки и сложную графику без сторонних плагинов.
Современные веб-приложения перестали быть простыми HTML-страницами с текстом и изображениями. Сегодня браузеры поддерживают множество встроенных технологий, которые раньше требовали сторонних решений, например, Flash или отдельные приложения.

​

WebSocket: постоянное соединение между клиентом и сервером​

WebSocket — это протокол, который позволяет устанавливать двустороннее соединение между клиентом и сервером. В отличие от традиционного HTTP, где каждое сообщение требует отдельного запроса и ответа, WebSocket позволяет обмениваться данными в реальном времени без постоянного переподключения. Это особенно важно для онлайн-чатов, финансовых платформ, игровых серверов и любых приложений, где критична задержка и скорость обмена данными.

Как это работает? После начального HTTP-запроса происходит "рукопожатие", после чего соединение переходит в режим WebSocket. Далее обе стороны могут отправлять и принимать сообщения в любой момент времени, пока соединение открыто. Это снижает нагрузку на сеть и увеличивает отзывчивость интерфейса.

Пример создания WebSocket-соединения:
​

​

WebRTC: видео и аудио в реальном времени​

WebRTC (Web Real-Time Communication) — это технология, которая позволяет двум браузерам напрямую обмениваться аудио, видео и данными без необходимости в промежуточном сервере. Это основа для видеозвонков, P2P-обмена файлами и других интерактивных приложений. WebRTC использует ICE (Interactive Connectivity Establishment), STUN и TURN-серверы для установления соединения даже при наличии NAT и фаерволов.

Главное преимущество WebRTC — это минимальные задержки при передаче медиа в реальном времени. Благодаря использованию кодеков Opus (аудио) и VP8/VP9 (видео), WebRTC способен эффективно передавать потоки даже в условиях нестабильного соединения.

Пример получения видеопотока с камеры:
​

Дополнительно WebRTC поддерживает передачу произвольных данных через RTCDataChannel, что позволяет реализовывать P2P-игры, синхронизацию файлов и другие функции без центрального сервера.
​

WebGPU: мощная графика прямо в браузере​

WebGPU — это новый API для высокопроизводительной графики и вычислений в браузере. Он пришёл на смену WebGL и даёт разработчикам доступ к возможностям GPU более низкого уровня. WebGPU построен на базе современных графических API, таких как Vulkan, Metal и Direct3D 12, и обеспечивает значительно более эффективное использование ресурсов видеокарты.

В отличие от WebGL, который ориентирован в первую очередь на рендеринг, WebGPU также оптимален для выполнения вычислений, таких как машинное обучение, обработка больших объёмов данных и сложные визуализации. Это делает его мощным инструментом не только для игр, но и для научных и инженерных задач.

На момент 2025 года поддержка WebGPU уже включена по умолчанию в большинство браузеров, включая Chrome и Firefox, что делает технологию доступной для широкой аудитории.

Пример инициализации WebGPU:
​

Используя WebGPU, разработчики могут загружать шейдеры, управлять буферами и выполнять сложные параллельные операции напрямую на видеокарте, что было невозможно в предыдущих API.​