mqtt学习笔记
MQTT 协议概述
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种基于 发布/订阅模式 的轻量级通信协议，专为 低带宽、高延迟或不可靠网络 的物联网设备设计。其核心特性包括：
- 轻量化：协议头最小仅 2 字节，适合计算能力受限的设备。
- 低功耗：支持持久连接和心跳机制，减少能耗。
- 灵活通信：通过主题（Topic）实现一对多、多对多的消息路由。
协议分层架构
MQTT 作为应用层协议，依赖底层网络协议栈实现数据传输，分层结构如下：
业务应用层
- 实现具体业务逻辑（如传感器数据上报、远程控制指令下发）。
MQTT 协议核心层
- 连接管理：
CONNECT/CONNACK报文建立客户端与代理（Broker）的连接。 - 消息发布/订阅：
PUBLISH传输消息，SUBSCRIBE/UNSUBSCRIBE管理订阅关系。 - 服务质量（QoS）：支持 3 种消息传递保障级别：
QoS 0（最多一次）QoS 1（至少一次）QoS 2（恰好一次）
TCP 传输层
- 提供可靠传输，确保数据包顺序和完整性。MQTT 默认端口为
1883（明文）或8883（TLS 加密）。
IP 网络层 & 数据链路层 & 物理层
- 负责基础网络寻址和数据帧传输（如 Wi-Fi、蜂窝网络、以太网）。
关键组件
- 发布者（Publisher）：向指定主题发送消息的设备或服务。
- 订阅者（Subscriber）：订阅主题并接收消息的终端。
- 代理（Broker）：消息中转服务器（如 Mosquitto、EMQX），负责匹配主题并转发消息。
典型应用场景
- 远程监控（传感器数据上报）
- 智能家居（设备状态同步）
- 车联网（实时位置追踪）
与其他协议对比
| 特性 | MQTT | HTTP | CoAP |
|---|---|---|---|
| 传输层 | TCP | TCP | UDP |
| 消息模式 | 发布/订阅 | 请求/响应 | 请求/响应 |
| 头部开销 | 极小 | 大 | 中等 |
MQTT 的高效性和灵活性使其成为物联网领域的主流协议之一。