一文讀懂MQTT協(xié)議

MQTTMQTTMQTT〔Message QueuingTelemetryTransport，消息隊列遙測傳輸協(xié)議〕，是訂閱〔publish/subscribe〕模式的“輕量級”通訊協(xié)議，該協(xié)議TCP/IPIBM1999MQTT有較廣泛的應用。MQTTMQTT是一個基于客戶端-效勞器的消息公布/訂閱傳輸協(xié)議。MQTT協(xié)議是輕量、。其在，通過衛(wèi)泛使用。20142014年公布的MQTTv3.1.1是當前MQTT協(xié)議的最版本。除標準版外，還有一MQTT-SN，該協(xié)議主要針對嵌入式設(shè)備，這些設(shè)備一般工作于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，如：ZigBee。22設(shè)計原則由于物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境是格外特別的，所以MQTT遵循以下設(shè)計原則：〔1〕精簡，不添加可有可無的功能；〔1〕精簡，不添加可有可無的功能；〔2〕公布/訂閱〔Pub/Sub〕模式，便利消息在傳感器之間傳遞；〔3〕允許用戶動態(tài)創(chuàng)立主題，零運維本錢；〔3〕允許用戶動態(tài)創(chuàng)立主題，零運維本錢；〔4〕把傳輸量降到最低以提高傳輸效率；〔5〕把低帶寬、高延遲、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)等因素考慮在內(nèi)；〔5〕把低帶寬、高延遲、不穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)等因素考慮在內(nèi)；〔6〕支持連續(xù)的會話掌握；〔7〕理解客戶端計算力量可能很低；〔7〕理解客戶端計算力量可能很低；〔8〕供給效勞質(zhì)量治理；〔8〕供給效勞質(zhì)量治理；〔9〕假設(shè)數(shù)據(jù)不行知，不強求傳輸數(shù)據(jù)的類型與格式，保持敏捷性?！?〕假設(shè)數(shù)據(jù)不行知，不強求傳輸數(shù)據(jù)的類型與格式，保持敏捷性。特性協(xié)議，它具有以下主要的幾項特性：〔1〕使用公布/訂閱消息模式，供給一對多的消息公布，解除應用程序耦合?！?〕使用公布/訂閱消息模式，供給一對多的消息公布，解除應用程序耦合。XMPP，但是MQTTXMPPXMPPXML格式文原來傳遞數(shù)據(jù)?！?〕對負載內(nèi)容屏蔽的消息傳輸?！?〕〔3〕使用TCP/IP供給網(wǎng)絡(luò)連接。MQTTTCPUDP〔4〕有三種消息公布效勞質(zhì)量：TCP/IPAPP智能設(shè)備在消息推送時未聯(lián)網(wǎng)，推送過去沒收到，再次聯(lián)網(wǎng)也就收不到了。“至少一次”，確保消息到達，但消息重復可能會發(fā)生。APP一次?！?〕小型傳輸，開銷很小〔〔5〕小型傳輸，開銷很小〔固定長度的頭部是2字節(jié)〕，協(xié)議交換最小化，以降低網(wǎng)絡(luò)流量。來傳遞消息再適合不過了。〔6〕使用Last〔6〕使用LastWill和Testament特性通知有關(guān)各方客戶端特別中斷的機制。LastWill：即遺言機制，用于通知同一主題下的其他設(shè)備發(fā)送遺言的設(shè)備已經(jīng)斷開了連接。TestamentLastWill?！睵ublish〔Broker〔效勞器〔Subscrib同時是訂閱者。4.14.1MQTTMQTT〔Topic〕和負載〔payload〕兩局部：可以理解為消息的類型，訂閱者訂閱〔Subscribe〕后，就會收到該主題的消息內(nèi)容〔payload〕；〔2〕payload，可以理解為消息的內(nèi)容，是指訂閱者具體要使用的內(nèi)容。4.2網(wǎng)絡(luò)傳輸與應用消息4.2網(wǎng)絡(luò)傳輸與應用消息一個有序的、無損的、基于字節(jié)流的雙向傳輸。，MQTT〔QoS〕和主題名〔Topic〕相關(guān)連。MQTT戶端可以：〔1〕公布其他客戶端可能會訂閱的信息；〔1〕公布其他客戶端可能會訂閱的信息；訂閱其它客戶端公布的消息；退訂或刪除應用程序的消息；〔4〕斷開與效勞器連接?！?〕斷開與效勞器連接。MQTT它是位于消息公布者和訂閱者之間，它可以：〔1〕承受來自客戶的網(wǎng)絡(luò)連接；〔1〕承受來自客戶的網(wǎng)絡(luò)連接；〔2〕承受客戶公布的應用信息；〔3〕處理來自客戶端的訂閱和退訂懇求；〔3〕處理來自客戶端的訂閱和退訂懇求；〔4〕向訂閱的客戶轉(zhuǎn)發(fā)應用程序消息。MQTT一、訂閱〔Subscription〕一、訂閱〔Subscription〕訂閱包含主題篩選器〔Topic訂閱包含主題篩選器〔TopicFilter〕和最大效勞質(zhì)量〔QoS〕。訂閱會與一個會話〔Session〕關(guān)聯(lián)。一個會話可以包含多個訂閱。每一個會話中的每個訂閱都有一個不同的主題篩選器。二、會話〔Session〕每個客戶端與效勞器建立連接后就是一個會話，客戶端和效勞器之間有狀態(tài)交每個客戶端與效勞器建立連接后就是一個會話，客戶端和效勞器之間有狀態(tài)交絡(luò)連接。三、主題名〔TopicName〕息發(fā)送給訂閱所匹配標簽的每個客戶端。四、主題篩選器〔Topic四、主題篩選器〔TopicFilter〕題。五、負載〔Payload〕消息訂閱者所具體接收的內(nèi)容。消息訂閱者所具體接收的內(nèi)容。4.6MQTT4.6MQTTMQTT〔也被稱為動作〕，來于表示對確定資源所進展操通常來說，資源指效勞器上的文件或輸出。主要方法有：〔1〕Connect。等待與效勞器建立連接。MQTTTCP/IP會話?！?〕Subscribe。等待完成訂閱。topics。MQTT5MQTT5MQTTheader〕、消息體〔payload〕三局部構(gòu)成。MQTT〔1〕固定頭〔Fixed〔1〕固定頭〔Fixedheader〕。存在于全部MQTT數(shù)據(jù)包中，表示數(shù)據(jù)包類型及數(shù)據(jù)包的分組類標識?！?〕可變頭〔Variable〔2〕可變頭〔Variableheader〕。存在于局部MQTT數(shù)據(jù)包中，數(shù)據(jù)包類型打算了可變頭是否存在及其具體內(nèi)容?！?〕消息體〔Payload〕?！?〕消息體〔Payload〕。存在于局部MQTT數(shù)據(jù)包中，表示客戶端收到的具體內(nèi)容。5.15.1MQTT固定頭存在于全部MQTT數(shù)據(jù)包中，其構(gòu)造如下：5.1.15.1.1MQTTByte1bits7-4。相于一個相于一個4位的無符號值，類型、取值及描述如下：5.1.2 標識位Byte1bits3-0。接收端必需關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接：〔2〕QoS：公布消息的效勞質(zhì)量，即：保證消息傳遞的次數(shù)〔2〕QoS：公布消息的效勞質(zhì)量，即：保證消息傳遞的次數(shù)〔1〕DUP：公布消息的副本。用來在保證消息的牢靠傳輸，假設(shè)設(shè)置為1，則在并且需要回復確認，以保證消息傳輸完成，但不能用于檢測消息重復發(fā)送?！?〕DUP：公布消息的副本。用來在保證消息的牢靠傳輸，假設(shè)設(shè)置為1，則在并且需要回復確認，以保證消息傳輸完成，但不能用于檢測消息重復發(fā)送。?10：一次，即：=1?10：一次，即：=1?11：預留訂閱者消滅，就把這消息推送給它，假設(shè)設(shè)有那么推送至當前訂閱者后釋放。5.1.35.1.3剩余長度〔RemainingLength〕地址：Byte2。這一字節(jié)是可以擴展，其保存機制，前705.25.2MQTT22、PUBREC、PUBREL、PUBCOMP、SUBSCRIBE、SUBACK、UNSUBSCRIBE、UNSUBACK。5.35.3Pa