MQTT的学习与搭建

看了一个澳国立的项目，感觉中规中矩，练习强度很好，MQTT是物联网领域非常通用的协议。用来非同步传输消息，因同步传输可能出现网络收敛。那么我们来看看MQTT的1工作机制

MQTT工作流程

MQTT有三个部分，分别为subscriber, broker, publisher。这三个部分我们可以理解为client, proxy, server。其实这个类比真的很恰当。

只不过他们最大的区别就是socket连接为TCP同步传输，而我们的MQTT协议是异步传输，可以由broker来控制。

subscriber

用来订阅信息，也就是在发送的信息前面加个标头topic，叫做主题，接受信息的时候，只能接收publisher公布的标头与前面topic相吻合的信息。注：订阅的消息有Qos的性质，也就是可以订阅不同服务质量的信息。

QOS在MQTT中分为四种：

0：表示最多一次

1：至少一次

2：一次

3：预留

broker

用来做中间人，也就是代理服务器。接收来自subcriber的订阅，然后等待publisher端的发布，一旦发布相同topic,broker就把此消息发回给subscriber,并且根据订阅的服务质量来发送。

publisher

刚才其实已经提到了它的作用，用来发布被订阅的主题的消息。

这里介绍三种实践方式

1.windows系统，通过MQTT云服务器来实现

1	https://cloud.emqx.com/

可以登陆这个网站，提供14天免费的MQTT服务器，后期包月的话价格也不贵，可以接受。

网站有具体的配置导引，我们只需要下载一个broker，也就是MQTTX，直接去搜索一下下载即可。

打开MQTTX之后可以连接我们购买的云服务器，即可开启MQTT之旅。详细配置都在https://cloud.emqx.com/的导引中。

我们可以看到，我们可以订阅一个topic为test的消息，名字取为hello在右侧为消息的发送，相当于publisher，比如我们发送topic为test的消息（在右下msg上面那一行小字，test，不容易被发现）然后灰色回显为我们的subscriber的接收。

2.通过docker来部署mosquitto服务

因为我们知道docker也是linux内核，在windows中命令的概念不强，我们如果把主机开启当作实践服务器，要开启mosquitto服务，先选择用docker来实现。

下载安装docker的过程省略。

建议在ubuntu虚拟机上进行，因为主机docker非常占用c盘空间。

docker pull eclipse-mosquitto
docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
eclipse-mosquitto   latest              4ded7c622999        9 days ago          6.28MB
      
#首先拉取了镜像

mkdir -p /mosquitto/config#参数p为自动生成不存在的目录
mkdir -p /mosquitto/data
mkdir -p /mosquitto/log
#建立了配置目录

然后建立配置文件

vi /mosquitto/config/mosquitto.conf
# 写入以下内容
persistence true
persistence_location /mosquitto/data
log_dest file /mosquitto/log/mosquitto.log

为目录配置权限

1 2	chmod -R 755 /mosquitto chmod -R 777 /mosquitto/log #日志目录要最大权限

然后建立docker容器，也就是创建了一个mosquitto镜像下的迷你linux系统

1
2

docker run -it --name=mosquitto --privileged  -p 1883:1883 -p 9001:9001 -v /mosquitto/config:/mosquitto/config/ -v /mosquitto/data/:/mosquitto/data -v /mosquitto/log/:/mosquitto/log -d  eclipse-mosquitto
#这里1883:1883表示将docker容器的1883端口映射到宿主机的1883端口，我们如果不设置IP，默认为0.0.0.0:1883:1883也就是主机的1883对应docker的1883，如果设置为127.0.0.1:1883:1883则使用MQTT连接时，只能允许虚拟机内自己连接，不能用局域网内其他主机去输入局域网IP连接，愿意在于局域网IP和环回地址的区别，详见我博客的环回地址文章。

我们现在外面配置权限

vim  /mosquitto/config/mosquitto.conf
#然后添加以下内容

# 关闭匿名模式
allow_anonymous false
# 指定密码文件
password_file /mosquitto/config/pwfile.conf

然后进入容器

docker ps#查看容器运行状态
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                                                              NAMES
3fdbb2bc353c        eclipse-mosquitto   "/docker-entrypoint.…"   About an hour ago   Up About an hour    0.0.0.0:1883->1883/tcp, 0.0.0.0:9001->9001/tcp                                     mosquitto
56571b7ba421        zookeeper           "/docker-entrypoint.…"   2 months ago        Up 2 hours          0.0.0.0:2181->2181/tcp, 0.0.0.0:2888->2888/tcp, 0.0.0.0:3888->3888/tcp, 8080/tcp   zk

docker exec -it 3fdbb2bc353c  sh#进入容器，这里使用的是sh而不是/bin/bash因为用的命令时基于sh的，并不是bash的，其他种类还有zsh等等

然后配置用户名和密码

#对于passworf_file，可以复制一份模板，或者创建一个空文件
touch /mosquitto/config/pwfile.conf
chmod -R 755 /mosquitto/config/pwfile.conf

# 使用mosquitto_passwd命令创建用户，第一个test是用户名，第二个test2019是密码
mosquitto_passwd -b /mosquitto/config/pwfile.conf test test2019

然后退出容器

exit

然后重启容器

1	docker restart 3fdbb2bc353c

然后我们可以使用MQTTX进行连接

至于安装MQTTX到linux的方法，先找到下载链接，注意linux普遍支持deb后缀的可执行打包文件。

1	wget http://xxxxx.deb#下载即可

注意自己提前新建一个文件夹，不要都下载根目录下。。

然后解压安装

1	sudo dpkg -i xxx.deb

默认内容不该，自己填好IP地址和我们设定的端口1883输入用户名密码，连接即可。

3.利用ubuntu直接当作服务器，开启mosquitto服务

首先安装mosquitto服务

# 安装mosquitto
sudo apt-get install mosquitto
# 安装客户端
sudo apt-get install mosquitto-clients
# 安装设备端
sudo apt-get install mosquitto-dev

安装好了一套，上述就是服务，加上订阅端，加上发布端。

1	mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf

按照配置文件运行服务

然后我们查看服务状态

1	systemctl status mosquitto

开启关闭服务

1	systemctl start/stop mosquitto

这里介绍一下

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systemctl命令：是一个systemd工具，主要负责控制systemd系统和服务管理器。
service命令：可以启动、停止、重新启动和关闭系统服务，还可以显示所有系统服务的当前状态。
chkconfig命令：是管理系统服务(service)的命令行工具。所谓系统服务(service)，就是随系统启动而启动，随系统关闭而关闭的程序。

三者都用来开启系统服务，不过，建议用第一个。因为后两个可能会出现重加载等问题。第一个是后两个的集合。

然后开始使用协议

订阅者订阅主题

1	mosquitto_sub -v -t hello#topic为hello

然后可以在主题下等待发布者发布内容。

打开另一个终端作为发布者

1	mosquitto_pub -t hello -m world#发布内容

这是最基本的通过命令行，此时也可以通过MQTTX，我们可以在ubuntu用MQTTX连接IP地址为127.0.0.1即可。

然后还可以在本机，用MQTTX连接虚拟机ubuntu的局域网地址，其实这就真正起到了远程物联网的作用。