白话MQTT是个啥

Posted 2021-03-11

1. MQTT是什么？

MQTT全称消息队列遥测传输 (Message Queuing Telemetry Transport)。其主要提供了订阅/发布两种消息模式，更为简约、轻量，易于使用，特别适合于受限环境（带宽低、网络延迟高、网络通信不稳定）的消息分发，属于物联网（Internet of Thing）的一个标准传输协议。

2. MQTT的历史

IBM公司的安迪·斯坦福-克拉克及Arcom公司的阿兰·尼普于1999年撰写了该协议的第一个版本。
IBM公司在2013年就向结构化资讯标准促进组织提交了 MQTT 3.1 版规范，并附有相关章程，以确保只能对规范进行少量更改。
2019年四月，MQTT 发布v5.0版本，现在是官方的OASIS标准。

3. MQTT有哪些用途

自1999年以来，MQTT已广泛应用于各个行业。因为MQTT已经成为标准的物联网传输协议，很多的物联网设备都采用这些协议传输数据，而各行各业基本上都少不了各种各样的物联网设备。

除MQTT协议外，以下协议也是常见的工业协议：

• OPC UA
• Modbus TCP /RTU
• PROFINET
• RS232/RS485

4. MQTT的服务质量

MQTT支持三种消息发布服务质量(QoS)：

• 至多一次”(QoS==0)
  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”(QoS==1)
  确保消息到达，但消息重复可能会发生。
• 只有一次”(QoS==2)
  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。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。

5. 常见的MQTT服务器

• Apache Apollo
• Mosquitto
• Apache ActiveMQ
• RabbitMQ
• EMQTT
  在以上常见的MQTT服务器中，emqtt，并发最高，但cpu占用较高，稳定性高，但是消息发送较慢。moqtuitto，发送消息快，稳定性高，cpu占用很少，并发比较高。其它的稳定性不太高

6. MQTT实现方式

实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通讯过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器，消息发布者可以同时是订阅者。

MQTT传输的消息分为：主题（Topic）和负载（payload）两部分：

（1）Topic，可以理解为消息的类型，订阅者订阅（Subscribe）后，就会收到该主题的消息内容（payload）；

（2）payload，可以理解为消息的内容，是指订阅者具体要使用的内容。