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報(bào)文是什么意思?mqtt協(xié)議報(bào)文格式詳解

時(shí)間:2022-11-05 14:26:42 

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關(guān)鍵詞:報(bào)文,mqtt,報(bào)文格式 

問題
報(bào)文是什么意思?mqtt協(xié)議報(bào)文格式詳解

回答
報(bào)文是網(wǎng)絡(luò)中交換和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元,也是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膯卧?bào)文包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息,其長(zhǎng)短不需一致。報(bào)文在傳輸過程中會(huì)不斷地封裝成分組、包、幀來傳輸,封裝的方式就是添加一些控制信息組成的首部,那就是報(bào)文頭。
 
mqtt協(xié)議報(bào)文結(jié)構(gòu)
 
固件報(bào)頭Fixed header
 
最多一次(0), 發(fā)出去了就不管了
 
至少一次(1),發(fā)出必須要等接收方回復(fù)ack,沒有回復(fù),那么就找時(shí)機(jī)重發(fā),接收方需要處理去重
 
準(zhǔn)確一次(2),保證只發(fā)一次,需要持久化,重復(fù)消息自動(dòng)去重,并且只有當(dāng)接收方把消息投遞出去,才算完成
 
控制報(bào)文的類型 Control Packet type,14種有效類型: [connect, publish, subscribe,.....]
 
第一個(gè)1個(gè)字節(jié)前4位,
 
標(biāo)志Flags,
 
第一個(gè)1個(gè)字節(jié)后4位,
 
DUP 控制報(bào)文是否為重復(fù)報(bào)文,只有PUBLISH才會(huì)有DUP為1的情況,其他的報(bào)文類型都是0
 
QoS 控制PUBLISH報(bào)文的質(zhì)量等級(jí),
 
publish
 
publish - pubrec
 
publish - pubrec - pubrel - pubcomp
 
RETAIN,
 
每個(gè)topic只有唯一的保留消息,每個(gè)client訂閱的時(shí)候,會(huì)立刻讀取到保留消息
 
如果訂閱者無法與broker連接,可以通過retain消息,讓訂閱者下次連接訂閱成功時(shí)一次接受所有的內(nèi)容
 
發(fā)布者定時(shí)發(fā)布retain消息,訂閱者可以根據(jù)retain消息的變化推測(cè)發(fā)布者狀態(tài)
 
剩余長(zhǎng)度 Remaining Length
 
從第二個(gè)字節(jié)開始,最大長(zhǎng)度是4個(gè)字節(jié),低位在前,高位在后,通過每一個(gè)字節(jié)第一位[0不需要,1需要]確定是否需要繼續(xù)往后繼續(xù)計(jì)算,也就是最多可以存儲(chǔ)256M, 最大值16進(jìn)制為:0xFF,0xFF,0xFF,0x7F
 
可變報(bào)頭Variable header
 
可變報(bào)文部分是根據(jù)不同的報(bào)文類型,這部分的內(nèi)容也不同
 
比如: 連接報(bào)文會(huì)有用戶名密碼標(biāo)識(shí),遺囑標(biāo)識(shí),是否清理會(huì)話標(biāo)識(shí)等,發(fā)布報(bào)文會(huì)有topic信息
 
報(bào)文標(biāo)識(shí)符 PackageIdentifier [messageId]
 
標(biāo)識(shí)符作用:
 
2個(gè)字節(jié)最大65535
 
這些報(bào)文類型需要:PUBLISH(QoS > 0), PUBACK, PUBREL, PUBCOMP, SUBSCRIBE,SUBACK, UNSUSCRIBE,UNSUBACK
 
重發(fā)使用相同的標(biāo)識(shí)符
 
確認(rèn)后釋放標(biāo)識(shí)符
 
有效載荷Payload
 
以下這些報(bào)文類型才有payload:
 
CONNECT(用戶名密碼,遺囑消息,遺囑topic,客戶端標(biāo)識(shí)),
 
PUBLISH(可有可無,根據(jù)實(shí)際情況),
 
SUBSCRIBE(訂閱的topic信息集合),
 
SUBACK(按順序返回的訂閱的topic的報(bào)文質(zhì)量等級(jí)集合)
 
UNSUBSCRIBE(取消訂閱的topic信息集合)
 
報(bào)文類型處理邏輯(接收方的處理邏輯)
 
CONNECT 連接服務(wù)端 客戶端--服務(wù)端
 
報(bào)文解析錯(cuò)誤:
 
如果報(bào)文解析錯(cuò)誤,連接失敗
 
如果解析的報(bào)文標(biāo)識(shí)符不合法,連接失敗
 
報(bào)文解析成功
 
重發(fā)QoS1的未完成的消息
 
重發(fā)QoS2的未完成的消息
 
連接成功,保存會(huì)話信息
 
連接成功,回會(huì)CONNACK報(bào)文給客戶端
 
如果之前保存的會(huì)話信息,cleanSession == true,需要清空保存的session,訂閱信息,需要重發(fā)的發(fā)布QoS1報(bào)文,需要重發(fā)的發(fā)布的QoS2的報(bào)文
 
關(guān)閉之前的保存的會(huì)話
 
如果報(bào)文標(biāo)識(shí)符不存在,連接失敗
 
如果用戶密碼驗(yàn)證失敗,連接失敗
 
如果是會(huì)話中已經(jīng)存在該連接,說明是發(fā)送重復(fù)的連接報(bào)文
 
檢查心跳包,將已經(jīng)存在的心跳包的間隔時(shí)間,更新成客戶端指定的時(shí)間
 
如果連接報(bào)文中存在遺囑消息,需要將遺囑消息保存在本次連接的會(huì)話對(duì)象中
 
如果本次連接的報(bào)文cleanSession == false,也就是不清理會(huì)話,如果是客戶端重連的,可能存在服務(wù)端有部分信息沒有發(fā)送出去,需要重新發(fā)送給該客戶端
 
CONNACK 確認(rèn)連接請(qǐng)求 服務(wù)端--客戶端
 
客戶端確認(rèn)連接成功
 
PUBLISH 發(fā)布消息 雙向
 
客戶端發(fā)送給服務(wù)端,是為了將報(bào)文分發(fā)到其他訂閱匹配的客戶端
 
服務(wù)端發(fā)送給客戶端,是為了發(fā)消息給匹配訂閱的客戶端
 
根據(jù)不同的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行不同的回復(fù)報(bào)文
 
QoS 0 直接publish消息即可
 
QoS 1 PUBLISH消息之后,還需要回復(fù)PUBACK給來源客戶端
 
Qos 2 PUBLISH消息之后,還需要回復(fù)PUBREC給來源客戶端 (后續(xù)客戶端端發(fā)送PUBREL,再服務(wù)端發(fā)送PUBCOMP完成整個(gè)生命周期)
 
如果是保留消息,需要覆蓋之前保存的保留消息
 
PUBACK 發(fā)布確認(rèn) 雙向
 
帶著messageId回復(fù)發(fā)布方,通知發(fā)布成功
 
PUBAREC 發(fā)布收到 雙向
 
帶著messageId回復(fù)發(fā)布方,通知收到了發(fā)布報(bào)文
 
PUBREL 發(fā)布釋放 雙向
 
帶著messageId回復(fù)接收方,可以釋放報(bào)文
 
PUBCOMP 發(fā)布完成 雙向
 
帶著messageId回復(fù)發(fā)布方,可以發(fā)布完成了
 
SUBSCRIBE 訂閱主題 客戶端--服務(wù)端
 
根據(jù)訂閱的主題列表,
 
保存訂閱信息
 
回復(fù)SUBACK,按順序返回訂閱報(bào)文中的報(bào)文質(zhì)量等級(jí)集合
 
根據(jù)訂閱的主題,處理服務(wù)端保留信息,立即PUBLISH給客戶端
 
SUBACK 訂閱確認(rèn) 服務(wù)端-- 客戶端
 
客戶端確認(rèn)訂閱成功
 
UNSUBSCRIBE 取消訂閱 客戶端--服務(wù)端
 
移除掉該客戶端保存的訂閱主題
 
回復(fù)UNSUBACK報(bào)文
 
UNSUBACK 訂閱確認(rèn) 服務(wù)端-- 客戶端
 
客戶端確認(rèn)取消訂閱成功
 
PINGREQ 心跳請(qǐng)求 客戶端--服務(wù)端
 
返回客戶端PINGRESP報(bào)文
 
PINGRESP 心跳響應(yīng) 服務(wù)端--客戶端
 
收到報(bào)文確認(rèn)服務(wù)端正常

 

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