• 心跳机制


      

       互联网推送消息的方式很常见,特别是移动互联网上,手机每天都能收到好多推送消息,经过研究发现,这些推送服务的原理都是维护一个长连接(要不不可能达到实时效果),但普通的socket连接对服务器的消耗太大了,所以才会出现像MQTT这种轻量级低消耗的协议来维护长连接。

      那么要如何维护长连接呢: 

      维护任何一个长连接都需要心跳机制,客户端发送一个心跳给服务器,服务器给客户端一个心跳应答,这样就形成客户端服务器的一次完整的握手,这个握手是让双方都知道他们之间的连接是没有断开,客户端是在线的。如果超过一个时间的阈值,客户端没有收到服务器的应答,或者服务器没有收到客户端的心跳,那么对客户端来说则断开与服务器的连接重新建立一个连接,对服务器来说只要断开这个连接即可。

    心跳机制

      Keep Alive指定连接最大空闲时间T,当客户端检测到连接空闲时间超过T时,必须向Broker发送心跳报文PINGREQ,Broker收到心跳请求后返回心跳响应PINGRESP。若Broker超过1.5T时间没收到心跳请求则断开连接,并且投递遗嘱消息到订阅方;同样,若客户端超过一定时间仍没收到心跳响应PINGRESP则断开连接。 
      连接空闲时发送心跳报文可以降低网络请求,弱化对带宽的依赖。

    Keep Alive设定时机

      创建连接时,在CONNECT报文中指定,单位s。

    Client Take-Over

    场景:客户端与Broker连接正常,然后客户端快速重启(小于1.5T),再重新连接Broker,在未达到1.5T这段时间内,客户端与Broker存在两条连接。 
    处理措施: 先断开之前的连接再建立新的连接。

    MQTT协议原理

    4  MQTT协议原理

    4.1  MQTT协议实现方式

     
     

    实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成,在通讯过程中,MQTT协议中有三种身份:发布者(Publish)、代理(Broker)(服务器)、订阅者(Subscribe)。其中,消息的发布者和订阅者都是客户端,消息代理是服务器,消息发布者可以同时是订阅者。

    MQTT传输的消息分为:主题(Topic)和负载(payload)两部分:

    (1)Topic,可以理解为消息的类型,订阅者订阅(Subscribe)后,就会收到该主题的消息内容(payload);

    (2)payload,可以理解为消息的内容,是指订阅者具体要使用的内容。

    4.2  网络传输与应用消息

    MQTT会构建底层网络传输:它将建立客户端到服务器的连接,提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。

    当应用数据通过MQTT网络发送时,MQTT会把与之相关的服务质量(QoS)和主题名(Topic)相关连。

    4.3MQTT客户端

    一个使用MQTT协议的应用程序或者设备,它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以:

    (1)发布其他客户端可能会订阅的信息;

    (2)订阅其它客户端发布的消息;

    (3)退订或删除应用程序的消息;

    (4)断开与服务器连接。

    4.4  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:

    (1)接受来自客户的网络连接;

    (2)接受客户发布的应用信息;

    (3)处理来自客户端的订阅和退订请求;

    (4)向订阅的客户转发应用程序消息。

    4.5  MQTT协议中的订阅、主题、会话

    一、订阅(Subscription)

    订阅包含主题筛选器(Topic Filter)和最大服务质量(QoS)。订阅会与一个会话(Session)关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。

    二、会话(Session)

    每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话,客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间,也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。

    三、主题名(Topic Name)

    连接到一个应用程序消息的标签,该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。

    四、主题筛选器(Topic Filter)

    一个对主题名通配符筛选器,在订阅表达式中使用,表示订阅所匹配到的多个主题。

    五、负载(Payload)

    消息订阅者所具体接收的内容。

    4.6  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:

    (1)Connect。等待与服务器建立连接。

    (2)Disconnect。等待MQTT客户端完成所做的工作,并与服务器断开TCP/IP会话。

    (3)Subscribe。等待完成订阅。

    (4)UnSubscribe。等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅。

    (5)Publish。MQTT客户端发送消息请求,发送完成后返回应用程序线程。

    参考:

     互联网推送服务原理:长连接+心跳机制(MQTT协议)

    Mqtt精髓系列之心跳机制

    一文读懂MQTT协议

  • 相关阅读:
    5R(康奈尔)笔记法
    【软件】MyEclipse 显示行数及Eclipse修改字体
    Linux运维工程师必备的十个技能点
    centos下部署LAMP环境(Linux+Apache+mysql+php)(转载文章:https://www.cnblogs.com/apro-abra/p/4862285.html)
    MySQL之show命令 (转载https://www.cnblogs.com/andy6/p/6171945.html)
    MySQL安装完成后重置密码
    MySQL面试题
    mysql运维必备知识点(转载至其他作者)
    centos 7 下安装部署mysql 5.7
    Linux服务部署之NTP时间服务器
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/developer-qin/p/10641750.html
Copyright © 2020-2023  润新知