MQTT和Websocket的区别是啥

Posted 2023-05-07

参考技术A 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。
而WebSocket则是浏览器与服务器全双工通信
（MQTTMessage Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和致动器（比如通过Twitter让房屋联网）的通信协议。
WebSocket protocol 是html5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信(full-duplex)。一开始的握手需要借助HTTP请求完成。 参考技术B 　　MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输）是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议，设计思想是开放、简单、轻量、易于实现。这些特点使它适用于受限环境。例如：
　　①网络代价昂贵，带宽低、不可靠。
　　②在嵌入设备中运行，处理器和内存资源有限。
　　该协议的特点有：
　　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：
　　⑤"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。
　　⑥"至少一次"，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
　　⑦"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。
　　⑧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。
　　⑨使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。
　　WebSocket则提供使用一个TCP连接进行双向通讯的机制，包括网络协议和API，以取代网页和服务器采用HTTP轮询进行双向通讯的机制。
　　本质上来说，WebSocket是不限于HTTP协议的，但是由于现存大量的HTTP基础设施，代理，过滤，身份认证等等，WebSocket借用HTTP和HTTPS的端口。由于使用HTTP的端口，因此TCP连接建立后的握手消息是基于HTTP的，由服务器判断这是一个HTTP协议，还是WebSocket协议。 WebSocket连接除了建立和关闭时的握手，数据传输和HTTP没丁点关系了。
　　由此可知两者的应用场景不一样：
　　MQTT是为了物联网场景设计的基于TCP的Pub/Sub协议，有许多为物联网优化的特性，比如适应不同网络的QoS、层级主题、遗言等等。
　　WebSocket是为了HTML5应用方便与服务器双向通讯而设计的协议，HTTP握手然后转TCP协议，用于取代之前的Server Push、Comet、长轮询等老旧实现。
　　两者之所有有交集，是因为一个应用场景：如何通过HTML5应用来作为MQTT的客户端，以便接受设备消息或者向设备发送信息，那么MQTT over WebSocket自然成了最合理的途径了。

MQTT和WebSocket

严格来说，MQTT跟WebSocket关系不大。他们不是在一个层级的。

 

MQTT和TCP、WebSocket的关系可以用下图一目了然：

 

参考资料：

http://www.zhihu.com/question/21816631

 

WebSocket的优势

以前，很多网站使用轮询实现推送技术。轮询是在特定的的时间间隔（比如1秒），由浏览器对服务器发出HTTP request，然后由服务器返回最新的数据给浏览器。轮询的缺点很明显，浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP请求的header是非常长的，而实际传输的数据可能很小，这就造成了带宽和服务器资源的浪费。

Comet使用了AJAX改进了轮询，可以实现双向通信。但是Comet依然需要发出请求，而且在Comet中，普遍采用了长链接，这也会大量消耗服务器带宽和资源。

于是，WebSocket协议应运而生。 浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求，连接建立以后，客户端和服务器通过 TCP 连接直接交换数据。WebSocket 连接本质上是一个 TCP 连接。

WebSocket在数据传输的稳定性和数据传输量的大小方面，具有很大的性能优势。Websocket.org 比较了轮询和WebSocket的性能优势：

HTTP 轮训每次需要返回871个字节，websocket每次只需要2个字节

Use Case A： 1,000个客户端每秒接受一个message，网络吞吐量 （2*1,000）=2,000 bytes = 16,000 每秒bits

Use Case B： 10,000个客户端每秒接受一个message，网络吞吐量 （2*10,000）=20,000 bytes = 160,000 每秒bits

Use Case C： 100,000个客户端每秒接受一个message，网络吞吐量 （2*100,000）=200,000 bytes = 1,600,000 每秒bits

参考：

http://segmentfault.com/a/1190000000382788

Spring 4.0 中的 WebSocket 架构 
http://www.oschina.net/translate/websocket-architecture-in-spring-4-0

MQTT

 

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：

• 非常小的通信开销（最小的消息大小为 2 字节），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。
• 支持各种流行编程语言（包括 C，Java，Ruby，Python 等等）且易于使用的客户端；
• 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。
• 对负载内容屏蔽的消息传输。
• 使用 TCP/IP 提供网络连接。
• 有三种消息发布服务质量，让消息能按需到达目的地，适应在不稳定工作的网络传输需求 ：
• "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。
• 使用 Last Will 和 Testament 特性通知有关各方客户端异常中断的机制。