搭建⼀个基于mqtt的协议处理框架(⼀.mqtt介绍及broker选型)
如何理解mqtt
⾸先引⽤百度百科对于mqtt协议的解释
MQTT(消息队列遥测传输)是ISO 标准(ISO/IEC PRF 20922)下基于发布/订阅范式的消息协议。它⼯作在 TCP/IP协议族上,是为硬件性能低下的远程设备以及⽹络状况糟糕的情况下⽽设计的发布/订阅型消息协议,为此,它需要⼀个消息中间件 。
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协议是为⼤量计算能⼒有限,且⼯作在低带宽、不可靠的⽹络的远程传感器和控制设备通讯⽽设计的协议,它具有以下主要的⼏项特性:
1、使⽤发布/订阅消息模式,提供⼀对多的消息发布,解除应⽤程序耦合;
2、对负载内容屏蔽的消息传输;
3、使⽤ TCP/IP 提供⽹络连接;
4、有三种消息发布服务质量:
“⾄多⼀次”,消息发布完全依赖底层 TCP/IP ⽹络。会发⽣消息丢失或重复。这⼀级别可⽤于如下情况,环境传感器数据,丢失⼀次读记录⽆所谓,因为不久后还会有第⼆次发送。
“⾄少⼀次”,确保消息到达,但消息重复可能会发⽣。
“只有⼀次”,确保消息到达⼀次。这⼀级别可⽤于如下情况,在计费系统中,消息重复或丢失会导致不正确的结果。
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;
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。emqx broker
综上所述,mqtt⾮常适⽤于物联⽹的开发.这⾥需要强调⼀点的是,mqtt不是amqp,它并不被⼤部分常见的消息中间件所⽀持,少有的⽀持mqtt协议的也需要插件,所以不要妄想将设备发的协议直接发送到Kafka,rocketmq之类的服务器上.
mqtt的主要术语及概念
1. broker/server
mqtt的服务器,⽤来接收和发送数据
2. client
客户端,⽤来接收数据
3. topic
消息主题,协议发送者将数据发送到某⼀主题,想要消费此协议的客户端同时需要订阅此主题
4. qos
表⽰发布者发布的主题到达代理和⽬标客户端的可靠性要求,MQTT服务质量分三个等级:
QoS =0,⾄多⼀次,有可能会丢包,⼀般⽤在对实时性要求不⾼并且会有新的数据覆盖旧的数据的场景。例如,某个温度传感器的数据上报,间隔⼀定时间上报⼀次,每次都更新服务端数据库中的记录。这样对于是否丢失某次上报的数据并不太重要,因为稍候还会上报新的数据上来更新到最新。
QoS =1,⾄少⼀次,确保到达⽬的地,但是有可能出现数据重复发送的现象,订阅者可能会收到重复
的数据包。
QoS =2, 刚好⼀次,确保到达⽬的地,并且不会出现数据重复发送的现象。
mqtt服务器的选型
在这⾥就不把了解过的mqtt broker列举出来了,很多broker都不太适合作为⽣产使⽤,经过仔细研究,发现最适合作为⽣产使⽤的broker 有两个,hivemq和emqx
两者都有开源项⽬,都⽀持集,性能也都很好,同样都有kafka的桥接插件,两者都试了下,hivemq的中⽂⽂档较少,⽽且开源版的Kafka桥接插件也不是很好⽤,所以最终选择了emqx作为mqtt的broker使⽤.
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