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MQTT协议通信——mosquitto

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发布于 2023-11-23 / 44 阅读
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MQTT协议通信——mosquitto

#code#有趣的笔记#物联网#通信

MQTT

MQTT协议简介

MQTT是一种轻量级的发布/订阅消息传输协议，适用于物联网和低带宽环境。它具有以下特点：

  • 简单：协议精简，易于实现和使用。
  • 异步：支持异步消息发布和订阅模式。
  • 轻量级：协议头部开销小，适用于资源受限的设备。
  • 可靠性：支持不同的服务质量（QoS）级别，确保消息的可靠传输。

MQTT协议的工作流程

MQTT协议的工作流程如下：

  • 客户端向服务端发送连接请求（CONNECT）报文，携带自己的身份信息和连接参数。
  • 服务端接收连接请求后，进行身份验证和参数检查，然后返回连接确认（CONNACK）报文，表示连接是否成功。
  • 客户端连接成功后，可以向服务端发送订阅请求（SUBSCRIBE）报文，指定自己感兴趣的主题和服务质量等级。
  • 服务端接收订阅请求后，根据订阅的主题和服务质量等级，返回订阅确认（SUBACK）报文，表示订阅是否成功。
  • 客户端订阅成功后，可以向服务端发送发布消息（PUBLISH）报文，指定消息的主题、服务质量等级和内容。
  • 服务端接收发布消息后，根据消息的服务质量等级，返回相应的确认报文，如发布确认（PUBACK）、发布接收（PUBREC）、发布释放（PUBREL）和发布完成（PUBCOMP）。
  • 服务端同时将发布的消息转发给所有订阅了该主题的客户端，客户端收到消息后，也根据服务质量等级，返回相应的确认报文。
  • 客户端和服务端在空闲时，可以互相发送心跳报文（PINGREQ和PINGRESP），以维持连接的活跃状态。
  • 客户端或服务端在断开连接时，可以发送断开连接（DISCONNECT）报文，以通知对方关闭连接。

Mosquitto

Mosquitto简介

Mosquitto是一个流行的开源MQTT消息代理，可用于搭建自己的MQTT服务器。它具有以下特点：

  • 轻量级：占用资源较少，适合在嵌入式设备上运行。
  • 安全性：支持SSL/TLS加密和客户端身份验证。
  • 访问控制：可以配置访问控制列表以限制连接和发布/订阅权限。
  • 持久化：支持持久化订阅和消息存储，确保断线重连后消息不丢失。

安装Mosquitto

安装Mosquitto的步骤：

  1. 在Linux上，使用包管理器安装Mosquitto：

    sudo apt-get install mosquitto 或 yum

1700731159830.jpg

  1. 在Windows上，下载Mosquitto安装程序并按照提示进行安装。

配置Mosquitto

1. 配置文件

Mosquitto的配置文件位于mosquitto.conf，可以在以下位置找到：

  • Linux：/etc/mosquitto/mosquitto.conf
  • Windows：安装目录下的mosquitto.conf

示例配置文件内容：

# 指定Mosquitto进程的PID文件路径
pid file /var/run/mosquitto/mosquitto.pid

# 启用持久化功能，即使在代理重启后也能保留订阅和消息状态
persistence true

# 指定持久化数据存储的位置
persistence_location /var/lib/mosquitto/

# 指定Mosquitto日志文件的路径，所有的日志信息将被写入该文件中
log_dest file /var/log/mosquitto/mosquitto.log

# 禁止匿名连接，客户端连接到Mosquitto代理时，需要提供有效的用户名和密码进行身份验证
allow_anonymous false

//指定密码文件的路径（这里是一个注释，用于说明该配置项的作用）
password_file /etc/mosquitto/passwd

2. 监听端口

通过配置Mosquitto监听指定的端口来接受连接。在配置文件中添加以下内容：

listener 1883

3. 访问控制

可以通过配置访问控制列表来限制连接和发布/订阅权限。首先，创建一个密码文件并添加用户：

sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd username

然后，在Mosquitto配置文件中添加以下内容：

password_file /etc/mosquitto/passwd
allow_anonymous false

使用Mosquitto

1. 发布消息

使用Mosquitto发布消息到特定的主题：

mosquitto_pub -h broker_address -p port -t topic -m "message"

示例：

 mosquitto_pub -h ***.***.***.*** -p 1883 -u *** -P ****** -t "11" -m "666hello"

WX20231123-172435.png

2. 订阅消息

使用Mosquitto订阅特定主题的消息：

mosquitto_sub -h broker_address -p port -t topic

示例：

mosquitto_sub -h ***.***.***.*** -p 1883 -p 1883 -u *** -P ****** -t "11"

1700731568461.jpg

3. QoS级别

在Mosquitto中设置QoS级别：

  • QoS 0：最多一次传输，消息不会进行重传。
  • QoS 1：至少一次传输，确保消息到达，可能会进行重传。
  • QoS 2：恰好一次传输，确保消息只接收一次，可能会进行重传。

通过添加-q参数来指定QoS级别。例如：

mosquitto_pub -h broker_address -p port -t topic -m "message" -q 1

4. 持久化订阅

在Mosquitto中配置和使用持久化订阅：

  • 在订阅时，添加-c参数以表示持久化订阅。
mosquitto_sub -h broker_address -p port -t topic -c

5. SSL/TLS安全连接

配置Mosquitto以支持SSL/TLS安全连接：

  • 生成SSL证书和密钥文件。
  • 在Mosquitto配置文件中添加以下内容：
cafile /path/to/ca.crt
certfile /path/to/server.crt
keyfile /path/to/server.key

故障排除

  • 检查Mosquitto服务是否正在运行。
  • 检查端口是否正确配置并且没有被其他应用程序占用。
  • 检查访问控制列表和用户身份验证设置是否正确。
  • 检查SSL/TLS证书和密钥文件是否正确配置。

参考资料

请注意，以上示例仅供参考，具体配置和命令参数可能会根据你的实际情况而有所不同。请参考相关文档和资料获取更多详细信息。

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