Ubuntu 16.04安装测试MQTT Mosquitto

环境：Ubuntu 16.04

介绍MQTT

MQTT是一种机器到机器的消息传递协议，旨在为“物联网”设备提供轻量级的发布/订阅通信。它通常用于地理跟踪车队，家庭自动化，环境传感器网络和公用事业规模数据收集。

Mosquitto是一种流行的MQTT服务器（或MQTT中的代理），具有出色的社区支持，易于安装和配置的特点。

在本教程中，我们将安装Mosquitto并设置我们的代理以使用SSL来保护受密码保护的MQTT通信。

MQTT 是一个轻量级即时通信协议，使用基于 TCP/IP 协议的发布/订阅消息转发模式， MQTT 协议的中心是 broker（ 服务器/代理），客户端通过订阅消息和发布消息进行数据交互。
若初次接触MQTT协议，可先理解以下概念：
【MQTT协议特点】——相比于RESTful架构的物联网系统，MQTT协议借助消息推送功能，可以更好地实现远程控制。
【MQTT协议角色】——在RESTful架构的物联网系统，包含两个角色客户端和服务器端，而在MQTT协议中包括发布者，代理器（服务器）和订阅者。
【MQTT协议消息】——MQTT中的消息可理解为发布者和订阅者交换的内容（负载），这些消息包含具体的内容，可以被订阅者使用。
【MQTT协议主题】——MQTT中的主题可理解为相同类型或相似类型的消息集合。

Mosquitto是一款实现了 MQTT v3.1 协议的开源消息代理软件，包括了服务器端和客户端，可以跨平台部署，提供轻量级的，支持发布/订阅的的消息推送模式，使设备对设备之间的短消息通信简单易用。

一.安装测试mosquitto

2.1安装mosquitto

1.引入mosquitto仓库并更新

sudo apt-add-repository ppa:mosquitto-dev/mosquitto-ppa
sudo apt-get update

2.执行以下命令安装mosquitto

sudo apt-get install mosquitto

3.查看mosquitto服务状态

sudo service mosquitto status 

4.开启/停止mosquitto服务

sudo service mosquitto start
sudo service mosquitto stop

2.2简单的测试

一个完整的MQTT示例包括代理器，发布者和订阅者。
测试分为以下几个步骤：
（1）启动服务mosquitto
（2）订阅者通过mosquitto_sub订阅指定主题的消息。
（3）发布者通过mosquitto_pub发布指定主题的消息。
（4）代理服务器把该主题的消息推送到订阅者。

本机测试： 
代理器，发布者和订阅者都在本机。

1.安装mosquitto客户端

sudo apt-get install mosquitto-clients

2.打开一个终端，订阅主题

mosquitto_sub -h localhost -t "mqtt" -v

【-h】指定要连接的MQTT服务器 
【-t】订阅主题，此处为mqtt 
【-v】打印更多的调试信息

3.打开另一个终端，发布主题

mosquitto_pub -h localhost -t "mqtt" -m "Hello2 MQTT"

【-h】指定要连接的MQTT服务器 
【-t】向指定主题推送消息 
【-m】指定消息内容

网络测试 
test.mosquitto.org是一个公开可用的Mosquitto MQTT服务器/代理。 
1.通过以下命令从test.mosquitto.org订阅所有主题，任何人发布的任何消息你都可以收到，你会看到大量有趣消息滚动在你的屏幕上。

mosquitto_sub -h test.mosquitto.org -t "#" -v

2.也可以通过以下命令订阅特定主题，用来接收自己的消息

mosquitto_sub -h test.mosquitto.org -t "msg_only_from_me" -v

　

mosquitto_pub -h test.mosquitto.org -t "msg_only_from_me" -m "My cat is Luna"

二 、配置MQTT密码

我们配置Mosquitto使用密码。Mosquitto包含一个实用程序来生成一个名为mosquitto_passwd的特殊密码文件。此命令将提示您输入指定用户名的密码，并将结果放入/etc/mosquitto/passwd

sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd sammy

现在我们将为Mosquitto打开一个新配置文件，并告诉它使用此密码文件来要求所有连接的登录：

sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

这应该打开一个空文件。粘贴如下：

allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/passwd

请务必在文件末尾留下尾随换行符。

allow_anonymous false将禁用所有未经过身份验证的连接，该password_file行告诉Mosquitto在哪里查找用户和密码信息。保存并退出该文件。

现在我们需要重启Mosquitto并测试我们的更改。

sudo systemctl restart mosquitto

尝试发布没有密码的邮件：

mosquitto_pub -h localhost -t "test" -m "hello world"

该邮件应被拒绝：

Connection Refused: not authorised.
Error: The connection was refused.

在我们再次尝试使用密码之前，请再次切换到第二个终端窗口，并使用用户名和密码订阅“test”主题：

mosquitto_pub -h localhost -t "test" -m "hello world" -u "sammy" -P "password"

　　

mosquitto_sub -h localhost -t test -u "sammy" -P "password"

它应该连接并等待消息。您可以将本终端打开并连接到本教程的其余部分，因为我们会定期发送测试消息。

现在再次使用用户名和密码与您的其他终端发布消息：

三、 配置MQTT SSL

要启用SSL加密，我们需要告诉Mosquitto存储Let的加密证书的位置。打开我们之前启动的配置文件：

sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

在文件末尾粘贴以下内容，留下我们已经添加的两行：

. . .
listener  localhost

listener
certfile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/cert.pem
cafile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/chain.pem
keyfile /etc/letsencrypt/live/mqtt.example.com/privkey.pem

同样，请务必在文件末尾留下尾随换行符。

我们在配置中添加了两个单独的listener块。

第一个，listener 1883 localhost更新端口上的默认MQTT监听器1883，这是我们到目前为止所连接的。1883是标准的未加密MQTT端口。该localhost行的部分指示Mosquitto仅将此端口绑定到localhost接口，因此无法从外部访问它。无论如何，我们的防火墙都会阻止外部请求，但明确是好的。

listener 8883在端口上设置加密侦听器8883。这是MQTT + SSL的标准端口，通常称为MQTTS。

接下来的三行： certfile，cafile，和keyfile，都指向Mosquitto到适合我们加密文件建立的加密连接。

保存并退出该文件，然后重新启动Mosquitto以更新设置：

sudo systemctl restart mosquitto

更新防火墙以允许连接到端口8883

sudo ufw allow 

输出如下所示：

Rule added
Rule added (v6)

现在我们再次使用mosquitto_pub测试一些不同的SSL选项：

mosquitto_pub -h mqtt.example.com -t test -m "hello again" -p  --capath /etc/ssl/certs/ -u "sammy" -P "password"

请注意，我们使用的是完整的主机名而不是localhost。因为我们发出了mqtt.example.comSSL证书，如果我们尝试localhost安全连接，我们会收到一个错误，说主机名与证书主机名不匹配（即使它们都指向同一个Mosquitto服务器）。

--capath /etc/ssl/certs/启用SSL mosquitto_pub，并告诉它在哪里查找root证书。这些通常由您的操作系统安装，因为Mac OS，Windows等的路径不同。mosquitto_pub使用root证书验证Mosquitto服务器的证书是否由Let的加密证书颁发机构正确签名。需要很注意的是mosquitto_pub而且它没有这个选项不会尝试（或类似的SSL连接--cafile选项），即使你连接的标准安全端口8883。

如果测试结果一切正常，我们会再次看到hello出现在另一个mosquitto_sub终端。这意味着您的服务器已完全设置好！如果您想扩展MQTT协议以使用websockets，您可以按照最后一步操作。

参考链接：

https://cloud.tencent.com/developer/article/1350337