Mqtt協議基本介紹

2021-10-12 03:10:50 字數 2095 閱讀 9852

mqtt協議基本介紹

簡介mqtt(message queuing telemetry transport,訊息佇列遙測傳輸協議),是一種基於發布/訂閱(publish/subscribe)模式的"輕量級"通訊協議,該協議構建於tcp/ip協議上,由ibm在2023年發布。mqtt最大優點在於,可以以極少的**和有限的頻寬,為連線遠端裝置提供實時可靠的訊息服務。作為一種低開銷、低頻寬占用的即時通訊協議,使其在物聯網、小型裝置、移動應用等方面有較廣泛的應用。

mqtt協議是輕量、簡單、開放和易於實現的,這些特點使它適用範圍非常廣泛。在很多情況下,包括受限的環境中,如:機器與機器(m2m)通訊和物聯網(iot)。其在,通過衛星鏈路通訊感測器、偶爾撥號的醫療裝置、智慧型家居、及一些小型化裝置中已廣泛使用。

特點與優勢

適用於低頻寬,小型傳輸,開銷很小。

基於發布/訂閱的體系結構,基於事件的驅動,可以實現一對多的訊息發布以及應用解耦

使用tcp/ip提供網路連線。

使用last will和testament特性通知有關各方客戶端異常中斷的機制。

有三種訊息發布服務質量。

對負載內容遮蔽的訊息傳輸。

mqtt協議原理

通訊過程中mqtt協議具有三種身份,即發布者(publish)、**(broker伺服器)、訂閱者(subscribe)。

其中主要包括兩個部分

topic:主題(主題是乙個簡單的字串,可以有更多的層次結構級別,用斜槓分隔,如:/sys//thing/register),在客戶端訂閱主題以後,就可以收到此類主題的publish訊息。

payload:負載資訊,也就是訊息內容 在iot中主要是裝置定義協議發來的資訊(json資料等)

sequencediagram

客戶端 ->> 服務端:tcp連線(三次握手)

客戶端 ->> 服務端:connect報文連線

服務端 ->> 客戶端:conack響應連線mqtt完成

客戶端 ->> 服務端:心跳pingreq

服務端 ->> 客戶端:響應心跳pingresp

客戶端 ->> 服務端:訂閱主題subscribe(可以包含多個帶有訂閱的主題topic)

客戶端 ->> 服務端:publish發布資訊(帶有主題topic)

服務端 ->> 客戶端:publish發布資訊(帶有主題topic)

```

其中,客戶端可以發布/訂閱(可以是其他客戶端的)資訊,取消訂閱關閉連線,服務端可以接受客戶端發來的資訊,處理客戶端訂閱與退訂資訊,向有相關訂閱資訊客戶端傳送資訊。
mqtt協議資料結構

固定頭(fixed header)主要是表示資料報型別與分組標識

可變頭(variable header) 根據固定頭的資料報型別決定

負載(payload訊息體)這個是傳送的具體資料

mqtt協議的固定頭部

第乙個位元組資訊,messagetype代表了訊息的型別

服務質量

1. 至多一次   qos = 0   這個代表訊息會傳送一次,不管有沒有到達服務端

2. 至少一次 qos =1 這個代表會保證服務到達一次,服務端通過puback來響應,這樣就算一次,如果通訊異常就會重發這條在訊息頭中設定了dup(固定頭部的資料)位的訊息

3. 一次 qos=2 這個會執行一次而且只有一次。

服務質量對應頭報文資訊型別

puback 報文是對 qos 1 等級的 publish 報文的響應,即只有當publish發布qos 1 等級的訊息時,伺服器才會發出對應的響應報文

pubrec報文是對qos等級2的publish報文的響應。它是qos 2等級協議交換的第二個報文。真正能實現qos2等級訊息而且沒有效能問題的broker或mqtt server的很少。

pubrel報文是對pubrec報文的響應。它是qos 2等級協議交換的第三個報文。

pubcomp報文是對pubrel報文的響應。它是qos 2等級協議交換的第四個也是最後乙個報文。

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mqtt messagequeuing telemetry transport,訊息佇列遙測傳輸 是ibm開發的乙個即時通訊協議。mqtt是面向m2m和物聯網的連線協議,採用輕量級發布和訂閱訊息傳輸機制。它的設計思想是輕巧 開放 簡單 規範,因此易於實現。這些特點使得它對很多場景來說都是很好的選擇,...

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