课程概要

• MQTT服务简介
• MQTT传输原理
• MQTT主要特性
• MQTT协议原理
• MQTT协议数据包结构

MQTT服务连接

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport 消息队列遥测传输协议）是一种基于我们发布/订阅模式的“轻量级”通讯协议，构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布，最大优点在于可以以极少代码和有限带宽为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。作为一种低开销，低带宽占用的即时通信协议，使其在物联网，小型设备，移动应用等方面有广泛应用。

MQTT协议是轻量，简单，开源和易实现的。在很多不受限的环境中，例如机器对机器通信，物联网通讯loT都是使用MQTT协议作为传输。

MQTT协议的传输原理

由发送端到订阅端，MQTT就是由三部分构成。

• 发布端
• 代理服务器
• 订阅端

MQTT协议原理

消息发布者可以同时是订阅者

MQTT主要特性

• 使用发布/订阅消息模式。提供一对多消息发布，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
• 小型传输开销小（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

MQTT适合在物联网传感器，服务器通讯，信息采集等方面使用。

MQTT消息传输原理图

消息发布者发消息到代理服务器，代理服务器一方面可以推送消息到订阅者，另一方面，可以通过订阅者通过服务器订阅消息，这就是MQTT传输的实现过程。

除了代理服务器之外两客户端可以进行互换。

发布者和订阅者统称为MQTT的客户端。客户端可以发布其他客户端可能会订阅到的信息，也可以订阅到其他客户端发布的信息或者是订阅或删除应用程序的信息，或者断开与服务器的连接。

代理服务器

MQTT代理服务器称为消息代理。可以是一个应用程序或一台设备，是位于消息发布者，订阅者之间。

MQTT的主要功能是接收来自客户端的网络连接或者是接收客户端发布的消息，处理来自客户端的订阅，退订请求，订阅客户转发应用到应用程序的消息。

MQTT传输消息分为主题和负载两部分。

主题：消息的类型，订阅者订阅后就会收到该主题的一个内容

负载：消息的内容，是指订阅者具体要使用的内容。

MQTT协议包结构

• 固定头
• 可变头
• 消息体

固定头存在于所有MQTT数据包中，表示数据包类型及数据包的分组类标识

可变头存在于部分MQTT数据包中，数据包类型决定了可变头是否存在及具体内容

消息体存在于部分MQTT数据包中，表示客户端收到的具体内容