簡單認識認識mqtt及mosquitto

語言: CN / TW / HK
時間 2022-07-07 05:15:37
主題:

這篇文章分享使用MQTT來作為進程間通信的方式。

MQTT的一些介紹

以下介紹內容來自《[野火]《LwIP應用開發實戰指南》

MQTT 協議全稱是 Message Queuing Telemetry Transport，翻譯過來就是消息隊列遙測傳輸協議，它是物聯網常用的應用層協議，運行在 TCP/IP 中的應用層中，依賴 TCP 協議，因此它具有非常高的可靠性，同時它是基於 TCP 協議的<客户端-服務器>模型發佈/訂閲主題消息的輕量級協議。

1、MQTT通信模型

001.jpg

MQTT協議是基於客户端-服務器模型，在協議中主要有三種身份：發佈者（Publisher）、服務器（Broker） 以及訂閲者（Subscriber）。 並且消息發佈者可以同時是訂閲者 。

MQTT 消息的發佈者和訂閲者都是客户端，服務器只是作為一箇中轉的存在，將發佈者發佈的消息進行轉發給所有訂閲該主題的訂閲者。

MQTT 客户端的功能：

  • 發佈消息給其它相關的客户端。
  • 訂閲主題請求接收相關的應用消息。
  • 取消訂閲主題請求移除接收應用消息。
  • 從服務端終止連接。

MQTT 服務器常被稱為 Broker（消息代理） 。它的功能有：

  • 接受來自客户端的網絡連接請求。

  • 接受客户端發佈的應用消息。

  • 處理客户端的訂閲和取消訂閲請求。

  • 轉發應用消息給符合條件的已訂閲客户端（包括髮布者自身）。

2、MQTT消息

MQTT所發的消息包含：主題+內容，客户端可以訂閲任意主題，若有其它客户端發佈主題時符合所訂閲的主題，就會由網關發送到客户端。

什麼是主題？

MQTT 服務器為每個連接的客户端（訂閲者）添加一個標籤，該標籤與服務器中的所有訂閲相匹配， 服務器會將消息轉發給與標籤相匹配的每個客户端。這樣的一個標籤就是主題。

服務質量：

MQTT提供三種服務質量（Quality of Service，簡寫QoS），供開發者根據不同的情景選擇不同的服務級別：

  • QoS0：最多發送一次消息，在消息發送出去後，接收者不會發送回應，發送者也不會重發消息。

  • QoS1： 最少發送一次消息（消息最少需要送達一次，也有可送達多次）， QoS 1的 PUBLISH 報文的可變報頭中包含一個報文標識符，需要 PUBACK 報文確認。

  • QoS2： 這是最高等級的服務質量，消息丟失和重複都是不可接受的。只不過使用這個服務質量等級會有額外的開銷，這個等級常用於支付中，因為支付是必須有且僅有一次成功，總不能沒給錢或者給了多次錢吧。

mosquitto的使用

1、mosquitto簡介

mosquitto是一款開源的MQTT消息代理（服務器）軟件，提供輕量級的，支持可發佈/可訂閲的的消息推送模式，使設備對設備之間的短消息通信變得簡單，比如現在應用廣泛的低功耗傳感器，手機、嵌入式計算機、微型控制器等移動設備。

mosquitto倉庫地址：

https://gitee.com/zhengnianli/mosquitto

或

https://github.com/eclipse/mosquitto

2、mosquitto實踐

從以上鍊接下載mosquitto源碼，得到：

002.png

在mosquitto路徑下，依次輸入如下命令編譯：

shell mkdir build cd build cmake ../ make

003.png

004.png

若未安裝cmake則需要自行安裝。

若執行cmake ../指令時出現Could NOT find OpenSSL的問題：

005.png

可輸入如下命令安裝OpenSSL（Ubuntu下）：

sudo apt-get install libssl-dev

執行make編譯完成後，我們可以看到build目錄下的client與src文件夾下會生成一些可執行文件：

006.png

我們重點關注mosquitto_pub、mosquitto_sub、mosquitto這三個可執行文件。其中mosquitto是服務器軟件，mosquitto_pub是發佈者客户端，mosquitto_sub訂閲者客户端。

下面我們來簡單測試一下：

007.png

其中，mosquitto_pub對應的源文件為mosquitto/client/pub_client.c，mosquitto_sub對應的源文件為mosquitto/client/sub_client.c，感興趣的朋友可自行閲讀學習。

這個示例其實就是兩個進程間的通信，前提是需要一個本地代理服務器。如果需要應用於我們嵌入式Linux中的進程間通信，需要使用交叉編譯器編譯出一個可運行在我們的arm板上的mosquitto服務器。

以上就是本次的分享，下一篇我們再一起看更具體的實例。如有錯誤，歡迎指出，謝謝！

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