Mqtt开发笔记：Mqtt服务器搭建

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Qt开发专栏：开发技术（点击传送门）

《Qt开发技术：mqtt介绍、QtMqtt编译和开发环境搭建》
《Mqtt开发笔记：Mqtt服务器搭建》

 

前话

  业务需求，需要使用到mqtt协议（中间件）。

 

MQTT协议

简介

  MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上，由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，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讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。

设计原则

• 精简，不添加可有可无的功能；
• 发布/订阅（Pub/Sub）模式，方便消息在传感器之间传递；
• 允许用户动态创建主题，零运维成本；
• 把传输量降到最低以提高传输效率；
• 把低带宽、高延迟、不稳定的网络等因素考虑在内；
• 支持连续的会话控制；
• 理解客户端计算能力可能很低；
• 提供服务质量管理；
• 假设数据不可知，不强求传输数据的类型与格式，保持灵活性。

特点

1. 使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息发布，解除应用程序耦合
     这一点很类似于XMPP，但是MQTT的信息冗余远小于XMPP，,因为XMPP使用XML格式文本来传递数据。
2. 对负载内容屏蔽的消息传输
3. 使用TCP/IP提供网络连接
     主流的MQTT是基于TCP连接进行数据推送的，但是同样有基于UDP的版本，叫做MQTT-SN。这两种版本由于基于不同的连接方式，优缺点自然也就各有不同了。
4. 有三种消息发布服务质量
   "至多一次"，消息发布完全依赖底层TCP/IP网络。会发生消息丢失或重复。这一级别可用于如下情况，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。这一种方式主要普通APP的推送，倘若你的智能设备在消息推送时未联网，推送过去没收到，再次联网也就收不到了。
   "至少一次"，确保消息到达，但消息重复可能会发生。
   "只有一次"，确保消息到达一次。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别。在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。这种最高质量的消息发布服务还可以用于即时通讯类的APP的推送，确保用户收到且只会收到一次。
5. 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。非常适合"在物联网领域，传感器与服务器的通信，信息的收集"，嵌入式设备的运算能力和带宽都相对薄弱，使用这种协议来传递消息再适合不过了。
6. 客户端异常中断的机制。
   Last Will：即遗言机制，用于通知同一主题下的其他设备发送遗言的设备已经断开了连接。
   Testament：遗嘱机制，功能类似于Last Will。

发布/订阅者模式

  MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。 在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。
  
  从图上MQTT有三种角色的存在：

• Broker代理：很多人理解为中间件，当然可以这样子认为。他就是一个中间件。用于处理信息并发送到相应的订阅者。
• 发布者：用于发布信息到代理上面。注意：发布者也可以是订阅者。
• 订阅者：就是用于接受信息的客户端。

MQTT服务器

  MQTT服务器以称为"消息代理"（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：

• 接受来自客户的网络连接；
• 接受客户发布的应用信息；
• 处理来自客户端的订阅和退订请求；
• 向订阅的客户转发应用程序消息。

MQTT协议中的方法

  MQTT协议中定义了一些方法（也被称为动作），来于表示对确定资源所进行操作。这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据，这取决于服务器的实现。通常来说，资源指服务器上的文件或输出。主要方法有：

• Connect：等待与服务器建立连接
• Disconnect：等待MQTT客户端完成所作的工作，并于服务器断开TCP/IP会话
• Subscribe：等待完成订阅
• UnSubscribe：等待服务器取消客户端的一个活多个和topics订阅
• Publish：MQTT客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程

 

Windows上Apache Apoll环境搭建(mqtt)

下载Apache Apoll

  官方下载地址：https://activemq.apache.org/
  CSDN下载地址：https://download.csdn.net/download/qq21497936/11214539

安装jdk

  官方下载地址：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
  CSDN下载地址：https://download.csdn.net/download/qq21497936/11214604
  下载系统对应的版本，windows x64位
   
  添加java路径到系统Path变量
  JAVA_HOME

C:\Program Files\Java\jdk-12.0.1

  PATH（最后面加上）

;%JAVA_HOME%\bin\

  加粗样式CLASSPATH

.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar

  使用cmd运行java命名，jdk环境配置成功，如下图：
  

安装Apache Apoll

解压

  将Apache Apoll解压到C盘下（自定义），如下图：
  \

创建实例

  使用cmd进入该文件夹创建实例：

cd C:\apache-activemq-5.15.9
cd bin
activemq-admin.bat create mybroker

  
   

查看登录用户名和密码

  进入mybroker/conf，查看users.properties，可以看到用户名
  
  
  查看tcp监听端口（可自行修改，笔者不修改）
  
  
  查看web管理页面端口（可自行修改，笔者不修改）
  
  

运行apache apoll

cd C:\apache-activemq-5.15.9\bin\mybroker\bin
mybroker.bat start

  
  
   

测试安装

步骤一：打开ie（浏览器）

步骤二：输入网址http://localhost:8161/admin

  

步骤三：输入admin，admin

  

步骤四：创建队列测试

  
  
  
  

步骤五（补充）：远程管理

  
  至此windows server2008 r2系统上的apache apoll中间件环境以及服务成功搭建完成。

 

常见错误处理

连接时Qt返回错误码257

  客户端遇到协议违规，因此关闭了连接。
错误
  检查服务器报错
   
原因
  ActiveMQ有时会报类似Frame size of 257 MB larger than max allowed 100 MB的错误，意思是单条消息超过了预设的最大值，在配置文件中

 <transportConnector name="openwire" uri="tcp://0.0.0.0:61616?
 maximumConnections=1000&amp;wireFormat.maxFrameSize=1048576000"/>

  我们可以配置这个值，但是有时会突然出现很大的单条消息，比如1G。
分析
  QtMqtt与服务连接，传过去的属性最大值可能是258MB，所以直接修改服务器配置。
解决方法
  重启服务

 

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