MQTT协议简介
MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)消息队列遥测传输协议,是一种基于发布/订阅(publish/subscribe)模式的”轻量级”通讯协议,该协议构建于TCP/IP协议上,由IBM在1999年发布。
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MQTT最大优点在于,可以以极少的代码和有限的带宽,为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议,使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
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MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT)。其在,通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。
MQTT协议实现方式
实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成,在通讯过程中,MQTT协议中有三种身份:发布者(Publish)、代理(Broker)(服务器)、订阅者(Subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者。
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MQTT传输的消息分为:主题(Topic)和负载(payload)两部分:
(1)Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(Subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(payload);
(2)payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。
MQTT协议中的订阅、主题、会话
一、订阅(Subscription)
订阅包含主题筛选器(Topic Filter)和最大服务质量(QoS)。订阅会与一个会话(Session)关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。
二、会话(Session)
每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话,客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于>一个网络之间,也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。
三、主题名(Topic Name)
连接到一个应用程序消息的标签,该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。
四、主题筛选器(Topic Filter)
一个对主题名通配符筛选器,在订阅表达式中使用,表示订阅所匹配到的多个主题。
五、负载(Payload)
消息订阅者所具体接收的内容。
MQTT协议数据包结构
在MQTT协议中,一个MQTT数据包由:固定头(Fixed header)、可变头(Variable header)、消息体(payload)三部分构成。MQTT数据包结构如下:
(1)固定头(Fixed header)。存在于所有MQTT数据包中,表示数据包类型及数据包的分组类标识。
(2)可变头(Variable header)。存在于部分MQTT数据包中,数据包类型决定了可变头是否存在及其具体内容。
(3)消息体(Payload)。存在于部分MQTT数据包中,表示客户端收到的具体内容。
mosquitto简介
Mosquitto是用C语言实现MQTT协议的Broker。是一款实现了消息推送协议 MQTT v3.1 的开源消息代理软件,提供轻量级的,支持可发布/可订阅的的消息推送模式,使设备对设备之间的短消息通信变得简单,比如现在应用广泛的低功耗传感器,手机、嵌入式计算机、微型控制器等移动设备。一个典型的应用案例就是 Andy Stanford-ClarkMosquitto(MQTT协议创始人之一)在家中实现的远程监控和自动化。
在Ubuntu中安装
# 安装mosquitto
sudo apt-get install mosquitto
# 安装客户端
sudo apt-get install mosquitto-clients
# 安装设备端
sudo apt-get install mosquitto-dev
# 查看运行状态
systemctl status mosquitto
# 开启/关闭
systemctl start/stop mosquitto
# 查看进程
ps -aux | grep mosquitto
# 查看1883端口占用
netstat -apn | grep 1883
# 关闭进程
kill -9 pid
在docker 中安装
# 基于eclipse-mosquitto 已交互式方式创建容器,并后台运行,容器名字mosquitto,容器端口映射:1883和9001
docker run --name mosquitto -it -p 1883:1883 -p 9001:9001 -d eclipse-mosquitto
允许匿名登录和外部访问
# 进入容器
docker exec -it mosquitto sh
# 进入配置目录
cd /mosquitto/config
# 打开配置文件 添加信息
vi mosquitto.conf
# 增加1883的端口监听,这个不添加,只有本机才能够访问,其它地址访问不了
listener 1883
#设置allow_anonymous true ,这个配置文件中有,打开注释即可,含义为不允许匿名登录。可以 / allow_anonymous 进行搜索,按n键搜索下一条,找到后添加
allow_anonymous true
退出容器,重启服务
docker restart mosquitto
PHP 使用MQTT
使用workerman/mqtt 组建实现,并有示例
workerman\mqtt 是一个基于workerman的异步mqtt 客户端库,可用于接收或者发送mqtt协议的消息。支持QoS 0
、QoS 1
、QoS 2
。支持MQTT
3.1
和3.1.1
版本。
https://github.com/walkor/mqtt
Webman项目框架使用MQTT
因为原生的模式时,客户端需要多个文件启动,这边可以融入到框架结构中,基于webman开源框架
待完结