程序员经验分享-hwhale

MQTT协议与mosquitto的安装使用

2023-05-16

MQTT （Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输） 是一种标准化的发布/订阅消息传输协议。它是一种非常轻量级的协议，由于对带宽需求很低，从而成为了 M2M 通信或物联网应用的理想选择，现在已经成为这类场景最常见的协议之一。

发布/订阅

发布订阅模式比轮询的效率高很多。发布订阅是MQTT协议的核心，除了基于同一个消息代理的发布者和订阅者之外，还有一些其它节点围绕着该消息代理呈星型拓扑分布。这个模型与标准的客户端/服务器迥然不同，一开始看似有些奇怪，但它提供的去耦能力在很多情况下都有巨大的优势。

客户端可以发布或订阅特定的主题（topic，有些类似信息主题），根据使用它们的消息代理来决定谁会收到信息。MQTT 的主题有特定的语法，使用斜杠（/）作为分隔符，整体呈层次结构，非常类似 URL 中的路径格式，因此厨房中的温度传感器也许会发布到类似sensors/temperature/home/kitchen 这样的主题。

我们看一个例子：想象一下有一个网络，将全世界的温度传感器连接起来，提供气象服务。所有这些传感器保持与某个消息代理中间件相连接，每隔10分钟报告一次当前的温度。他们基于自身位置按照下面的格式向特定主题发布信息：

sensors/temperature/{country}/{city}/{street name}

那么在伦敦贝克街（Baker Street）的某个传感器就会向“sensors/temperature/uk/london/baker_street”发布一条包含当前温度的信息。
这里写图片描述

气象服务需要保证历史温度数据库的数据最新，因此创建了订阅到 MQTT主题的数据库服务，数据库服务会在收到最新温度信息时发出提示。不过这里存在一个问题：数据库服务需要了解到全世界所有的温度传感器，而将每个传感器订阅到独立的主题会非常复杂，幸好 MQTT 有相应的解决方案：通配符（wildcards）。

通配符

在 MQTT 中有两个可用的通配符，分别是+和#，+表示匹配单一层级中的任意主题，#表示匹配任意数量的层次。因此在全球温度数据库中可能会有订阅到 sensors/temperature/# 的服务，它能从全世界的任何一个传感器接收温度读数。但如果英国政府想要在自己的温度服务中利用这些数据，只要订阅到 sensors/temperature/uk/# ，就可以限制范围，只接受英国的传感器读数。如果某个服务想要接收某个特定位置所有类型的传感器数据，可以使用类似这样的格式：

sensors/+/uk/london/bakerstreet_

正如你所见，这是一个极优秀的模块化系统，添加新的传感器与数据库只是小事一桩。而且该系统在性能方面也很优秀，MQTT 消息代理可以高度并行化并采用事件驱动，从而使得单个消息代理可以轻易扩展到每秒处理数万条信息的级别。

服务质量（QoS）

MQTT 的设计初衷是为了在不可靠的网络中运作良好，为不同的场景提供了三个级别的服务质量，允许客户端指定自己想要的可靠性级别。

QoS Level 0：至多一次

这是最简单的级别，无需客户端确认，其可靠性与基础网络层 TCP/IP 一致。

QoS Level 1：至少一次，有可能重复

确保至少向客户端发送一次信息，不过也可发送多次；在接收数据包时，需要客户端返回确认消息（ACK 包）。这种方式常用于传递确保交付的信息，但开发人员必须确保其系统可以处理重复的数据包。

QoS Level 2：只有一次，确保消息只到达一次

这是最不常见的服务质量级别，确保消息发送且仅发送一次。这种方法需要交换4个数据包，同时也会降低消息代理的性能。由于相对比较复杂，在 MQTT 实现中通常会忽略这个级别，请确保在选择数据库或消息代理前检查这个问题。
这里写图片描述

“临终遗嘱”信息

该协议提供了检测方式，利用KeepAlive机制在客户端异常断开时发现问题。因此当客户端电量耗尽、崩溃或者网络断开时，消息代理会采取相应措施。

客户端会向任意点的消息代理发送“临终遗嘱”（LWT）信息，当消息代理检测到客户端离线（连接并未关闭），就会发送保存在特定主题上的 LWT 信息，让其它客户端知道该节点已经意外离线。

安全性

MQTT（及通常的物联网设备）的安全性是一个相当大的主题，之后我们会详加描述，不过在本文中仅涉及两个主要的安全性功能：身份验证与加密。

身份验证是通过在 MQTT 连接包中发送用户名与密码来实现，几乎所有消息代理与客户端在实现时都支持这一功能。但由于信息太容易被拦截，为了避免，应当尽可能地使用安全传输层协议（TLS）。

协议本身未提供加密功能，但由于 MQTT 是在 TCP 上层运行的，我们可以很容易地利用 TLS 来提供加密连接。但这确实增加了发送与接收信息的计算复杂性，不但在约束系统中会造成问题，还会影响消息代理的性能。稍后我们会就这个问题进行更多讨论。

消息代理软件

有许多不同方式实现的可用消息代理，最常见的系统包括：
- Mosquitto —— 这是最早在生产环境中可用的消息代理之一，以 C 语言编写，提供多种配置与高性能。
- Mosca —— 以 Node.js 编写，可嵌入 Node 应用或以独立可执行文件的形式运行。由于配置简单并具有可扩展性，它也是我们最喜欢的消息代理，具有高性能的优点。
- RSMB —— IBM 对 MQTT 协议的实现，也是最不常用的选项之一，不过它是一个用C语言编写的成熟系统。
- HiveMQ —— HiveMQ 是一种相对较新的消息代理，面向企业环境，在博客上有很多关于 MQTT 不错的信息。

Mosquitto安装和使用

Mosquitto目前的最新版本为1.4.9。
安装编译的依赖库

sudo apt-get install libssl-dev
sudo apt-get install libc-ares-dev
sudo apt-get install uuid-dev

源码下载
wget http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.4.9.tar.gz
解压
tar zxfv mosquitto-1.4.9.tar.gz
进入目录
cd mosquitto-1.4.9
编译
make -j4
安装
sudo make install

简单测试一下
一个完整的MQTT示例包括一个代理器，一个发布者和一个订阅者。测试分为以下几个步骤：

  1. 启动服务mosquitto。
  2. 订阅者通过mosquitto_sub订阅指定主题的消息。
  3. 发布者通过mosquitto_pub发布指定主题的消息。
  4. 代理服务器把该主题的消息推送到订阅者。

测试时在同一机器上。
a.启动代理服务
mosquitto -v
【-v】打印更多的调试信息

b.订阅主题
mosquitto_sub -v -t sensor
【-t】指定主题，此处为sensor
【-v】打印更多的调试信息

c.发布内容
mosquitto_pub -t sensor -m 13
【-t】指定主题
【-m】指定消息内容

在测试的过程中，如果出现error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory的错误。
执行下面的命令

sudo ldconfig

如果还是出现则在执行sudo ldconfig之前执行

sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1

运行信息

zhou@zhou-K42JE:~$ mosquitto -v
1465620993: mosquitto version 1.4.9 (build date 2016-06-11 11:42:07+0800) starting
1465620993: Using default config.
1465620993: Opening ipv4 listen socket on port 1883.
1465620993: Opening ipv6 listen socket on port 1883.
#代理服务运行

1465620993: New connection from 127.0.0.1 on port 1883.
1465620993: New client connected from 127.0.0.1 as mosqsub/11776-zhou-K42J (c1, k60).
1465620993: Sending CONNACK to mosqsub/11776-zhou-K42J (0, 0)
1465620993: Received SUBSCRIBE from mosqsub/11776-zhou-K42J
1465620993:     sensor (QoS 0)
1465620993: mosqsub/11776-zhou-K42J 0 sensor
1465620993: Sending SUBACK to mosqsub/11776-zhou-K42J
#一个订阅者连接到代理服务

1465621005: New connection from 127.0.0.1 on port 1883.
1465621005: New client connected from 127.0.0.1 as mosqpub/12021-zhou-K42J (c1, k60).
1465621005: Sending CONNACK to mosqpub/12021-zhou-K42J (0, 0)
#发布者连接到代理服务
1465621005: Received PUBLISH from mosqpub/12021-zhou-K42J (d0, q0, r0, m0, 'sensor', ... (2 bytes))
#代理服务接受到发布者的消息
1465621005: Sending PUBLISH to mosqsub/11776-zhou-K42J (d0, q0, r0, m0, 'sensor', ... (2 bytes))
#代理者将发布者发布的主题信息发送给订阅了这个主题的订阅者
1465621005: Received DISCONNECT from mosqpub/12021-zhou-K42J
1465621005: Client mosqpub/12021-zhou-K42J disconnected.
#发布者与代理服务断开连接

开始为代理启动在本地的1883端口，然后新的连接，是一个订阅者。然后一个发布者发布一条消息，然后代理将信息发送给订阅者。

参考资料

  1. 实用简介：MQTT协议及其在物联网中的应用
  2. MQTT学习笔记——MQTT协议体验 Mosquitto安装和使用
本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

MQTT协议与mosquitto的安装使用 的相关文章

  • ＜操作系统＞生产者消费者问题—共享有限缓冲区（C语言实现）

    问题描述 xff1a 思路 xff1a 代码 xff1a span class token macro property span class token directive keyword include span span class

  • 物联网开发笔记（79）- 使用Micropython开发ESP32开发板之UART串口编解码（Thonny+串口调试助手+Python IDE）

    一 目的 这一节我们学习如何使用我们的ESP32开发板来进行串口通信 xff0c 使用不同工具来收发数据 xff0c 查看编解码情况 二 环境 ESP32 43 串口调试助手 43 Python3 IDE 43 Thonny IDE 43

  • 一行python命令让手机读取电脑文件

    本文讲解python的一个内置文件传输下载器 xff0c 可以用来在局域网内进行文件传输 xff0c 当然可能有人会问 xff0c 我用微信QQ也能传 xff0c 为什么还要用python来传输下载 xff1f 在此 xff0c 其实我个人

  • Settings数据库的读取和监听

    我们还是先来了解一下settings db数据库中system表存放的是什么 从字面意思我们就可以看出 xff0c settings system为系统数据库 xff0c 里面存放的数据大多为系统的一些配置数据 xff0c 包括还有一些应用

  • 头文件atlstr.h使用错误问题

    我的代码编译时出现如下错误 xff1a Error 33 fatal error LNK1120 1 unresolved externals Error 32 error LNK2001 unresolved external symbo

  • ubuntu编译服务器搭建

    我们现在开始做Android项目 xff0c 编译Android源码必不可少 但是Android编译需要Linux平台 xff08 一般都采用ubuntu xff09 xff0c 而且各种环境搭建繁杂 xff0c 编译时间长 xff0c 占

  • SWDL学习篇

    WSDL 学习篇 1 什么是WSDL WSDL 是网络服务描述语言 xff0c 使用xml 编写 xff0c 是xml 文档 xff0c 可规定服务的位置以及提供服务的操作和方法 2 WSDL 文档结构 1 lt portType gt 元

  • linux面试题

    1 在Linux系统中 以 文件 方式访问设备 2 Linux内核引导时 从文件 etc fstab 中读取要加载的文件系统 3 Linux文件系统中每个文件用 i节点 来标识 4 全部磁盘块由四个部分组成 分别为 引导块 专用块 i节点表

  • MySql学习笔记（一）MySql卸载和安装说明

    MySql卸载 开始 控制面板 程序和功能 MySQL server xx 卸载 删除 C Program Files x86 MySQL 文件 删除 C ProgramData MySQL 文件 xff08 隐藏目录 xff09 如果以上

  • MySql学习笔记（二）MySql配置文件和服务操作说明

    Mysql配置文件说明 MySQL MySQL ServerX X my ini mysqld 为服务端配置 xff0c 服务端端口号 port 61 3306 安装目录 basedir 61 34 C Program Files MySQ

  • MySql学习笔记（三）MySql常用命令说明

    一 数据库命令 1 1显示数据库命令 命令 xff1a mysql gt show databases 执行后 xff1a 43 43 Database 43 43 information schema mysql performance

  • ubuntu 使用dpkg手动安装deb包时发生循环依赖的解决办法

    将循环依赖的所有包放到同一个命令行里一起安装 xff0c 如 xff1a sudo dpkg i libnss3 nssdb 3 28 4 0ubuntu0 14 04 4 all deb libnss3 3 28 4 0ubuntu0 1

  • 什么是源端口和目的端口

    源端口就是指本地端口 目的端口就是远程端口 一个数据包 xff08 pocket xff09 被解封装成数据段 xff08 segment xff09 后就会涉及到 连接上层协议的端口问题 很多人都在源端口和目的端口这两个概念上犯迷糊 xf

  • ini文件

    关于ini 文件的存储于加载 xff0c 初次遇到 xff0c 刚接触ini 文件 xff0c 我想我该把它记下 xff0c 以后提醒自己要常用 参数 保存 xff1a 参数结构体 struct TextConfig int nVol 音量

  • MIUI9线刷包精简

    MIUI9线刷包精简 1 说明 xff1a 系统包一经修改 xff0c 将无法通过OTA升级 xff08 可能只是修改system分区的无法OTA升级 xff0c 一般精简都修改system分区 xff0c system分区未修改的能不能O

  • logback高级特性使用(三)

    本文转自 xff1a 点击打开链接 异步记录日志 注意 xff1a 该功能需要高版本才能支持 xff0c 如1 0 11 AsyncAppender xff0c 异步记录日志 工作原理 xff1a 当Logging Event进入Async

  • spring 官方下载地址（Spring Framework 3.2.x&Spring Framework 4.0.x）

    本文转自 xff1a 点击打开链接 SPRING官方网站改版后 xff0c 建议都是通过 Maven和Gradle 下载 xff0c 对不使用 Maven和Gradle 开发项目的 xff0c 下载就非常麻烦 xff0c 下给出Spring

  • ThreadLocal是否会引起内存溢出？

    本文参考 xff1a 点击打开链接 最近碰到一个使用ThreadLocal时因为未调用remove 而险些引起内存溢出的问题 xff0c 所以看了下ThreadLocal的源码 xff0c 结合线程池原理做一个简单的分析 xff0c 确认是

  • JS判断日期范围（日期范围应在一个月之内）

    本文转自 xff1a 点击打开链接 之前的一个项目的日期选择功能由单个日期 xff0c 修改为日期范围 xff0c 用到了日期范围的判断 xff0c 使用JS实现 xff0c 希望对需要的人有所帮助 代码如下 xff1a var start

  • python视频教程大全集下载啦

    本文转自 xff1a 点击打开链接 python3英文视频教程 全87集 http pan baidu com s 1dDnGBvV python从入门到精通视频 xff08 全60集 xff09 链接 xff1a http pan bai

随机推荐

  • 如何关闭ubuntu alt快捷键

    本文转自 xff1a 点击打开链接 有时候发现ubuntu的alt快捷键真是太烦人了 xff0c 动不动就能把搜索框呼唤出来 xff0c 尤其是我在ubuntu上装了win7虚拟机 xff0c 喜欢用qq的alt 43 s发送消息 xff0

  • ubuntu安装原生迅雷，让下载成为简单

    今天想到电影天堂下点电影 xff0c 发现TM全都是迅雷链接 xff0c 旋风链接什么的 无奈自带的BT下载器速度又慢 xff0c 又满足不了日常的一些文件下载 于是乎google了下 xff0c 哎呀 xff0c 有个mldonkey的电

  • Android 采用fastboot刷system.img boot.img recovery.img’

    手机正常启动后 xff0c 命令行模式下输入 adb reboot bootloader 该命令会自动进入fastboot模式 接着 xff1a fastboot devices 查看是否有设备 erase 擦除的意思 xff0c 你懂得

  • Executors.newSingleThreadExecutor的一些坑

    还是直接上源码吧 public static ExecutorService newSingleThreadExecutor return new FinalizableDelegatedExecutorService new Thread

  • 学习AOP之透过Spring的Ioc理解Advisor

    本文转自 xff1a 点击打开链接 花了几天时间来学习Spring xff0c 突然明白一个问题 xff0c 就是看书不能让人理解Spring xff0c 一方面要结合使用场景 xff0c 另一方面要阅读源代码 xff0c 这种方式理解起来

  • 计算广告资料汇总

    papers 计算广告论文 学习资料 业界分享 王喆Paper Collection of Real Time Bidding Weinan Zhang计算广告干货整理 雪伦 在线课程 Introduction to Computation

  • 编辑器之神-vim的使用技巧

    vim VS emacs vim被誉为编辑器之神 xff0c 而emacs被誉为神之编辑器 中国文化博大精深 xff0c 他们究竟有什么区别呢 xff1f 作为emacs小白的我来说不想在这里献丑 xff0c 直接贴上一篇博客 xff0c

  • Linux离线环境安装bzip2

    1 下载离线安装包 bzip2 1 0 6 13 el7 x86 64 rpm http mirror centos org centos 7 os x86 64 Packages bzip2 1 0 6 13 el7 x86 64 rpm

  • Vivado使用与注意事项

    作者 QQ群 xff1a 852283276 微信 xff1a arm80x86 微信公众号 xff1a 青儿创客基地 B站 xff1a 主页 https space bilibili com 208826118 DRC INBB 3 Bl

  • Android Beam 详细实现步骤

    前言 最近没怎么写东西了 xff0c 主要是在了解Beam这个东东 找到一些高手写的文章 xff0c 奈何水平有限看的云里雾里的 没办法 xff0c 只好去复习官方文档 正文 xff1a 先摘取一部分官方文档 xff1a Beaming N

  • Qt中UTF-8转Unicode

    include lt QtCore QCoreApplication gt include lt QDebug gt include lt iostream gt include lt QTextCodec gt int main int

  • Qt中unicode转utf-8

    最经在研究AT指令接受短信 xff0c 短信是unicode编码 xff0c 接受后需要根据系统的编码方案进行相关的转码 比如接受到了一串字符4F60597D xff0c 它是 你好 的unicode编码 xff0c 一个unicode编码

  • 移植qt5.3.1到arm

    最近刚入手一款开发板 比较低端 刚毕业工作还没一个月 穷屌丝一个 在学校以前都是用的是Friendly Arm的6410 使用的qt版本是使用的最多的4 7 0版本 入手的板子是4 7 4 qt5出来也有好长的时间了 其中提供了很多的特性

  • Linux下生产者与消费者的线程实现

    代码见 现代操作系统 第3版 为了显示效果 xff0c 添加了printf 函数来显示运行效果 1 include lt stdio h gt 2 include lt pthread h gt 3 define MAX 20 4 pthr

  • 基于TCP协议的视频传输

    这个程序是为了大二上学期一个设计作业 xff0c 写的太水 xff0c 之前也发过 xff0c 那个不是最新版 xff0c 这个找到了可能是最新版的 xff0c 昨晚调试了下 xff0c 没用 xff0c 是一个itcol的函数操作无效 x

  • 使用nginx作为websocket的proxy server

    WebSocket WebSocket协议为创建客户端和服务器端需要实时双向通讯的webapp提供了一个选择 其为HTML5的一部分 WebSocket相较于原来开发这类app的方法来说 其能使开发更加地简单 大部分现在的浏览器都支持Web

  • 前后端分离开发部署模式

    身体出了点小毛病 xff0c 这周基本在家养病 xff0c 转文章一篇 xff0c 以激励学习 在开始讨论这个话题之前我们先来认识一下传统的开发模式 一 传统开发模式 相信很多做过Web开发童鞋应该都会经历这样一种开发模式 xff0c 利用

  • I2C总线协议

    毕业设计中使用到了AT24C04器件 xff0c 其是Ateml公司出品的 xff0c 是一种低功耗CMOS串行EEPROM xff0c 其使用两线串行的总线和控制器进行通讯 其内部保存的数据在掉电的情况下可以有40年以上的有效期 其采用8

  • Spark--用Java开发微服务

    这个说的Spark不是apache的Spark xff0c 这边说的是一个java的web application的框架 官网 http sparkjava com 我做过一段时间的后台架构开发 xff0c 使用的是微服务架构 xff0c

  • MQTT协议与mosquitto的安装使用

    MQTT xff08 Message Queuing Telemetry Transport xff0c 消息队列遥测传输 xff09 是一种标准化的发布 订阅消息传输协议 它是一种非常轻量级的协议 xff0c 由于对带宽需求很低 xff0

热门标签