MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是一种基于发布/订阅模式的“轻量级”消息协议,广泛应用于机器对机器(M2M)的通讯场景,尤其在机器与互联网连接的情况下。
本文将详细介绍标准MQTT服务器及其所遵循的MQTT协议,帮助读者更好地理解其工作原理、特点及应用。
MQTT协议是一种简单的、轻量级的、基于TCP/IP的发布/订阅消息协议。
它以低带宽、低电量消耗、高可靠性及异步通讯等特点著称,适用于机器与机器之间的通讯场景。
MQTT协议允许设备通过简单的网络协议进行通讯,这些设备通常包括小型电子设备如传感器、控制设备等。
其主要特点如下:
1. 基于发布/订阅模式,支持多种类型的消息模式,包括QoS(Quality of Service)等级、保留消息等。
2. 采用轻量级的数据格式,包括二进制和文本格式,便于快速传输数据。
3. 专为低功耗设备和网络资源受限的环境设计,可有效地减少功耗和延迟。
标准MQTT服务器是MQTT协议的核心组成部分,主要负责处理客户端连接、消息转发和分发等功能。
在MQTT系统中,一个或多个客户端与一个或多个服务器进行交互,通过发布和订阅消息来实现数据交换。
以下是标准MQTT服务器的主要功能:
1. 处理客户端连接:标准MQTT服务器负责处理客户端的连接请求,验证客户端的身份并进行必要的配置管理。一旦客户端成功连接,服务器将为客户端分配一个会话标识(Session ID),用于标识客户端的身份和状态信息。
2. 消息转发:当客户端发布消息时,MQTT服务器将接收到的消息转发给订阅该主题的其他客户端。服务器通过主题名称来确定消息的接收者,确保消息能够准确地传送到目标客户端。
3. 消息存储与持久化:为了保证消息的可靠传输,标准MQTT服务器需要实现消息的存储与持久化功能。当客户端处于离线状态时,服务器需要存储待发送的消息并在客户端重新连接时发送出去。服务器还需要记录客户端的状态信息以便在断线重连时恢复会话状态。
4. QoS等级管理:MQTT协议支持多种QoS 等级,以确保消息的可靠传输。标准MQTT服务器需要实现不同QoS 等级的管理功能,以满足不同场景下的需求。例如,对于需要确保消息可靠到达的场景(如远程控制),服务器需要实现较高的QoS 等级来保证消息的传输可靠性。
5. 安全机制:为了保证数据传输的安全性,标准MQTT服务器需要实现安全机制,如用户名密码验证、SSL/TLS加密等。这些安全机制可以有效地保护数据的传输安全,防止数据被窃取或篡改。
由于MQTT协议的轻量级和灵活性特点,它广泛应用于物联网、工业自动化、智能家居等领域。以下是几个典型的应用场景:
1. 物联网:在物联网场景中,各种传感器和设备需要实时地传输数据到数据中心或云平台进行分析和处理。MQTT协议的低功耗和可靠性使其成为物联网数据传输的理想选择。
2. 工业自动化:在工业自动化场景中,各种工业设备需要实时地监控和控制生产过程。MQTT协议的发布/订阅模式可以方便地实现设备之间的数据交换和控制指令的传输。
3. 智能家居:在智能家居场景中,各种智能设备(如智能照明、智能家电等)需要与其他设备进行通信和协同工作。MQTT协议的简单性和灵活性使其成为智能家居领域中的理想通信协议。
标准MQTT服务器及其遵循的MQTT协议是一种简单、轻量级且可靠的通信协议,广泛应用于物联网、工业自动化和智能家居等领域。
通过对MQTT协议和标准MQTT服务器的深入了解,我们可以更好地应用这一技术来解决实际场景中的问题并实现高效的通信和数据交换。
1.目标:测试Mosquitto使用MQTT协议发消息的相关性能指标,包含发送速度,并发负载能力,资源占用,消息到达率。 协议简介:1).建立长连接。 客户端发起请求和服务端建立长连接,建立成功后,服务端会返回ACK(CONNACK)2).客户端订阅:客户端发起订阅,订阅成功后,服务端会返回ACK(SUBACK)3).发消息:发布者会给服务端发消息,服务端在把消息给合适的客户端。 Qos=0(服务质量):客户端消息收到后,不会发出ACK给服务端(PUBACK)。 Qos =1:服务端会发ACK给发布者,客户端收到消息后会发ACK给服务端。 4).取消订阅:客户端发起取消订阅,服务端返回ACK(UNSUBACK)5)pingreq&Pingresp:客户端和服务端会保持心跳。 3.存在问题:1. 如何模拟出40W的用户2. 如何长连接,订阅,发消息,取消订阅,Pingreq行为如何实现。 4. python开源库 ,解决所有问题1. 模拟40W用户a)可以使用虚拟机和实现,具体为:一般一台虚拟机最多是6W+的模拟数据(需要修改句柄数,我使用5W),方法是Client_id可以简单的做出5W个来,然后调用Mosquitto里面的connect方法,建立长连接。 准备8台虚拟机就可以实现40W客户端的模拟2.行为的模拟a)订阅 /发消息/取消订阅。 简单一句话 Mosquitto库实现所有的行为.5. 指标:发送速度,到达率,并发负载,资源占用。 a. 发送速度:服务端日志记录,分析解决b. 到达率: 1.客户端记录下收到消息,分析计算。 2.计算服务端收到的PUBACK(客户端收到消息返回的ACK),进行计算c. 并发负载:5W 用户不断增加,注意观察服务端的负载情况。 e.资源占用:其实主要是cpu/mem/带宽:cpu多核的话需要观察top命令下的_id字段,mem可以观察free -h命令的剩余mem, 带宽可以使用mpstat进行观察6. 可以遇见问题:a. 模拟客户端的虚拟机需要修改句柄数才能支持5W的客户端模拟数量b. 要先吃透MQTT协议的流程,吃透了进行测试会非常的方便c. Clear session,设置为true则不为客户端保留休息,设置为false保留消息。 其实就是客户端离线后在连接上可以收到之前推出的消息。
展开全部MQTT就是IBM开发的一个即时通讯协议。 通过这个协议,能够实现物联网中不同设备之间的互联互通。 建议平时多关注一下ET-iLINK官 网,上面有很详细的介绍 。
消息推送解决方案概述A、C2DM云端推送方案在Android手机平台上,Google提供了C2DM(Cloudto Device Messaging)服务。 Android Cloud to Device Messaging (C2DM)是一个用来帮助开发者从服务器向Android应用程序发送数据的服务。 该服务提供了一个简单的、轻量级的机制,允许服务器可以通知移动应用程序直接与服务器进行通信,以便于从服务器获取应用程序更新和用户数据。 该方案存在的主要问题是C2DM需要依赖于Google官方提供的C2DM服务器,由于国内的网络环境,这个服务经常不可用。 B、MQTT协议实现Android推送采用MQTT协议实现Android推送功能也是一种解决方案。 MQTT是一个轻量级的消息发布/订阅协议,它是实现基于手机客户端的消息推送服务器的理想解决方案。 是IBM提供的MQTT协议的实现。 我们可以从这里()下载该项目的实例代码,并且可以找到一个采用PHP书写的服务器端实现()。 C、RSMB实现推送功能Really Small Message Broker (RSMB) ,是一个简单的MQTT代理,同样由IBM提供,其查看地址是:。 缺省打开1883端口,应用程序当中,它负责接收来自服务器的消息并将其转发给指定的移动设备。 SAM是一个针对MQTT写的PHP库。 我们可以从这个地址下载它.D、XMPP协议实现Android推送Google官方的C2DM服务器底层也是采用XMPP协议进行的封装。 XMPP(可扩展通讯和表示协议)是基于可扩展标记语言(XML)的协议,它用于即时消息(IM)以及在线探测。 这个协议可能最终允许因特网用户向因特网上的其他任何人发送即时消息。 androidpn是一个基于XMPP协议的java开源Android push notification实现。 它包含了完整的客户端和服务器端。 但也存在一些不足之处:1) 比如时间过长时,就再也收不到推送的信息了。 2)性能上也不够稳定。 3)如果将消息从服务器上推送出去,就不再管理了,不管消息是否成功到达客户端手机上。 如果我们要使用androidpn,则还需要做大量的工作,需要理解XMPP协议、理解Androidpn的实现机制,需要调试内部存在的BUG。
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