MQTT协议
MQTT协议
MQTT是轻量级基于代理的发布/订阅的消息传输协议,它可以通过很少的代码和带宽和远程设备连接。例如通过卫星和代理连接,通过拨号和医疗保健提供者连接,以及在一些自动化或小型设备上,而且由于小巧,省电,协议开销小和能高效的向一和多个接收者传递信息,故同样适用于称动应用设备上。
解决问题:
1、可以实现手机消息推送(PUSH)
2、协议简单,最小的头部只需2个字节,特别适合于嵌入式中。
3、这是个了解什么是协议绝好的例子。相比于其它复杂的协议例如tcp,http协议,至少说明文档看的下去。
一、需要的环境:
1、PHP+Apache或Nginx
2、安装开源代理程序Mosquitto,这里用其做为代理服务器,负责连接和分发。
安装方法很简单,http://mosquitto.org/files/ binary是编译好的,source是源码安装需要的(make & make install 就行)
唯一要配置的就是在解压后的config.mk,安装完后设置文件是mosquitto.conf
当然主要是设置是否支持ssl,还有就是config.mk最下面的安装位置的设定。这里一切默认。
默认启动是绑定的IP是本地IP,端口是1883可以在mosquitto.conf里设置(要去掉前面的# 字注释),linux 中 -c 可以指定设置文件并运行
比如: mosquitto -c /etc/mosquitto.conf
二、协议初解
先说一下整个协议的构造,整体上协议可拆分为:
固定头部+可变头部+消息体
协议说白了就是对于双方通信的一个约定,比如传过来一段字符流,第1个字节表示什么,第2个字节表示什么。。。。一个约定。
所以在固定头部的构造如下:
1、MessageType(0和15保留,共占4个字节)
public $operations=array( "MQTT_CONNECT"=>1,//请求连接 "MQTT_CONNACK"=>2,//请求应答 "MQTT_PUBLISH"=>3,//发布消息 "MQTT_PUBACK"=>4,//发布应答 "MQTT_PUBREC"=>5,//发布已接收,保证传递1 "MQTT_PUBREL"=>6,//发布释放,保证传递2 "MQTT_PUBCOMP"=>7,//发布完成,保证传递3 "MQTT_SUBSCRIBE"=>8,//订阅请求 "MQTT_SUBACK"=>9,//订阅应答 "MQTT_UNSUBSCRIBE"=>10,//取消订阅 "MQTT_UNSUBACK"=>11,//取消订阅应答 "MQTT_PINGREQ"=>12,//ping请求 "MQTT_PINGRESP"=>13,//ping响应 "MQTT_DISCONNECT"=>14//断开连接 );
2、DUP flag
其是用来在保证消息传输可靠的,如果设置为1,则在下面的变长头部里多加MessageId,并需要回复确认,保证消息传输完成,但不能用于检测消息重复发送。
3、Qos
主要用于PUBLISH(发布态)消息的,保证消息传递的次数。
00表示最多一次 即=110表示一次,即==111保留后用
4、Retain
主要用于PUBLISH(发布态)的消息,表示服务器要保留这次推送的信息,如果有新的订阅者出现,就把这消息推送给它。如果不设那么推送至当前订阅的就释放了。
5、固定头部的byte 2
是用来保存接下去的变长头部+消息体的总大小的。
但是不是并不是直接保存的,同样也是可以扩展的,其机制是,前7位用于保存长度,后一部用做标识。
我举个例了,即如果计算出后面的大小为0
这个是可变头部的全貌。
1、首先最上面的8个字节是Protocol Name(编码名),UTF编码的字符“MQIsdp”,头两个是编码名提长为6。
这里多说一些,接下去的协议多采用这种方式组合,即头两个字节表示下一部分的长,然后后面跟上内容。这里头两个字节长为6,下面跟6个字符“MQIsdp”。
2、Protocol Version,协议版本号,v3 也是固定的。
3、Connect Flag,连接标识,有点像固定头部的。8位分别代表不同的标志。第1个字节保留。
Clean Session,Will flag,Will Qos, Will Retain都是相对于CONNECT消息来说的。
Clean Session:0表示如果订阅的客户机断线了,那么要保存其要推送的消息,如果其重新连接时,则将这些消息推送。
1表示消除,表示客户机是第一次连接,消息所以以前的连接信息。
Will Flag,表示如果客户机在不是在发送DISCONNECT消息中断,比如IO错误等,将些置为1,要求重传。并且下且的WillQos和WillRetain也要设置,消息体中的Topic和MessageID也要设置,就是表示发生了错误,要重传。
Will Qos,在CONNECT非正常情况下设置,一般如果标识了WillFlag,那么这个位置也要标识。
Will RETAIN:同样在CONNECT中,如果标识了WillFlag,那么些位也一定要标识
usename flag和passwordflag,用来标识是否在消息体中传递用户和密码,只有标识了,消息体中的用户名和密码才用效,只标记密码而不标记用户名是不合法的。
4、Keep Alive,表示响应时间,如果这个时间内,连接或发送操作未完成,则断开tcp连接,表示离线。
5、Connect Return Code即通常于CONNACK消息中,表示返回的连接情况,我可以通过此检验连接情况。
6、Topic Name,订阅消息标识,MQTT是基于订阅/发布的消息,那么这个就是消息订阅的标识,像新闻客户端里的订阅不同的栏目一样。用于区别消息的推送类别。
主要用于PUBLISH和SUBSCRIBE中。最大可支持32767个字符,即4个字节。
消息体(PayLoad)
只有3种消息有消息体CONNECT,SUBSCRIBE,SUBACK
CONNECT主要是客户机的ClientID,订阅的Topic和Message以及用户名和密码,其于变长头部中的will是对应的。
SUBSCRIBE是包含了一系列的要订阅的主题以及QOS。
SUBACK是用服务器对于SUBSCRIBE所申请的主题及QOS进行确认和回复。
而PUBLISH是消息体中则保存推送的消息,以二进制形式,当然这里的编辑可自定义。
7、Message Identifier
包含于PUBLISH, PUBACK, PUBREC, PUBREL, PUBCOMP, SUBSCRIBE, SUBACK, UNSUBSCRIBE, UNSUBACK.
其为16位字符表示,用于在Qos为1或2时标识Message的,保证Message传输的可靠性。
至于具体的消息例子,我们在后面的代码中慢慢体现。
转自:http://www.xuebuyuan.com/1951015.html
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