MQTT协议的认识
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发布于 2021-08-31 / 81 阅读 / 0 评论 / 0 点赞

MQTT协议的认识

在使用MQTT前首先要对MQTT协议有足够的了解,因此特别展开一个章节来对MQTT协议的基本内容和一些重点上需要注意的问题进行记录。

MQTT简介

什么是MQTT?

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。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。

MQTT的实现原理

MQTT协议的身份

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)[可以是设备/服务器]、代理(Broker)[仅服务器]、订阅者(Subscribe)[可以是设备/服务器]。其中,值得注意的就是,消息的发布者可以同时是本条消息的订阅者。

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协议的重要特性

1、有三种消息发布服务质量:

QoS0 (Almostonce)【至多一次】

质量为最低标准

使用场景描述:

消息的发布只依赖底层TCP/IP网络的一次传输。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于对于数据丢失不敏感的情况,如对于某环境传感器丢失一次记录也不会有太大影响,不久还会有下一次发送。

带来的影响:

若设备在消息推送时未在线,推送时未能收到,当设备再次联网时则无法收到。因为最多推送一次。

QoS1 (Atleastonce)【至少一次】

质量为中等标准

使用场景描述:

服务器的消息接收由PUBACK消息进行确认,如果通信链路或发送设备异常,或者指定时间内没有收到确认消息,发送端会重发这条在消息头中设置了DUP位的消息。

影响:

若设备在消息推送时未在线,推送时未能收到,当设备再次联网时也无法收到。
"",确保消息到达,但消息重复可能会发生。

"只有一次(Onlyonce)",确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中,可以使用此级别。在计费系统中,消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的APP的推送,确保用户收到且只会收到一次。

(5)小型传输,开销很小(固定长度的头部是2字节),协议交换最小化,以降低网络流量。

这就是为什么在介绍里说它非常适合"在物联网领域,传感器与服务器的通信,信息的收集",要知道嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱,使用这种协议来传递消息再适合不过了。

(6)使用Last Will和Testament特性通知有关各方客户端异常中断的机制。

Last Will:即遗言机制,用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。

Testament:遗嘱机制,功能类似于Last Will。

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