2021 年伊始,物联网开源基础软件领导者 EMQ 携手 NNG 为开源社区献上开年贺礼:面向边缘计算和 5G MEC 的开源轻量级边缘 MQTT 消息引擎——NanoMQ(https://nanomq.io)。
NanoMQ 的正式问世填补了国产基础软件在此领域的空白,将与边缘流式数据处理软件 Kuiper、消息中间件 EMQ X 和分布式流处理数据库 HStream 一起,形成 5G&IoT 的全场景消息与流处理和全栈解决方案。
NNG & NanoMQ 合作
NNG(https://nng.nanomsg.org/)作为 Nanomsg(https://nanomsg.org/index.html)项目的衣钵传承者,是一个强大的消息总线库,支持 SP 协议和 HTTP/WebSocket 等拓展。在其优秀的多线程模型和网络层 API 基础上,NNG 提供了各种丰富的消息模式支持,在物联网、工业控制、游戏、金融交易等领域都有广泛应用。
EMQ 在项目早期就开始了对其的持续关注,发掘并优化了 NNG 的高效多线程模型。而后,EMQ 与 NNG 达成长期技术合作,将 NNG 作为底层消息总线打造了 NanoMQ。未来,EMQ 将依靠自己在 5G&IoT 领域深厚的开发经验和产品实施落地能力,帮助 NNG 集成更多泛用的物联网协议,拓宽其应用面。在 NanoMQ 项目合作的同时,也将通过开源社区技术反哺 NNG 项目,为其提供 MQTT 协议支持,使其可以作为一个性能优秀的 MQTT SDK 使用。
NanoMQ 项目概述
NanoMQ 项目致力于交付实现适用于现代 IoT 和嵌入式平台的超轻量 MQTT 消息引擎,通过高效的内部 IPC 能力,弥合边缘硬件和云端的架构差异,连接物理世界与数字智能。接棒 EMQ X Edge,赋予边缘消息汇聚再分发能力,进而为边缘计算应用开发提供便利。
NanoMQ 分为 3 个部分:
- nanolib:主要提供边缘数据缓存、MQTT 订阅关系存储和消息路由能力。
- nanomq:是一系列工具和服务的入口,其中消息引擎(Broker)功能是其主要功能,管理所有连接,负责提供如状态通知、钩子函数等功能。目前还有消息队列 mq 功能。
- nanonng:是基于 NNG 优化的可用于 MQTT 协议的多线程模型和异步 IO 库。
NanoMQ 优势特点
- 超轻量:安装包约 200KB 左右;不依赖于第三方的库与运行时,运行占用资源极小,根据编译和启动的配置,启动所需资源从 300Kb - 3Mb 不等。
- 多兼容&可移植:NanoMQ 采用纯净 C/C++ 开发,只依赖于标准 POSIX API,具有绝佳的兼容性和可移植性,大小端兼容,无缝对接各类网络应用,可 0 成本迁移到各类嵌入式平台。
- 可伸缩:得益于内置的异步 IO 架构和多线程模型,在做到轻量化的同时仍具备一定可横向拓展的并发吞吐能力。可以不到 10MB 的内存消耗支持超过10W 的消息吞吐。
- 易调试:可以自行配置日志开关和级别,有完整的调试接口和日志接口,与syslog 标准兼容。方便进行边缘端的故障排查和追踪。
- SMP 支持: 在边缘多核平台上,对 SMP 有良好支持,能够尽可能发挥多处理器能力。
- 容器支持:可以通过容器进行部署运行。兼容主流边缘容器编排方案。
NanoMQ 发展规划
目前 NanoMQ 完整支持 MQTT 3.1.1 协议,部分支持 MQTT 5.0 协议。下一版本的规划中,还将具有边缘 MQTT 分布式桥接、嵌入式规则引擎和边缘消息缓存等功能。
未来 EMQ 将与 NNG 一同集成支持包括 ZMQ、MQTT 等在内的更多常用 IoT 协议支持,优化多线程模型,提高吞吐,完善网络 IPC 能力。使广大开发者告别繁杂的 SDK 集成,获得一站式物联网开发体验,探索消息引擎在边缘计算领域的更广泛应用,加速各类边缘计算应用的开发和落地。
同时 NanoMQ 还将集成 NNG 已有的 SP 协议,提高与 NNG 的开源协同配合度,实现底层 API 互相兼容。
NanoMQ 在边缘计算中的应用
在边缘端并非所有的消息数据都需要上云,需要有极强的边缘自治和业务自洽能力,因此一个边缘消息引擎必不可少。同时,物联网边缘计算的应用部署受嵌入式环境资源有限、硬件对成本敏感等因素限制,大多采用高性价比的解决方案和硬件平台,如 OpenWRT 等精简的类 Linux 构建系统。面对以上情况和实际需求,NanoMQ 可以说是未来边缘计算的最佳选择。
随着技术进步和时间推移,边缘计算平台芯片算力将逐步提高并向多核化发展。对于 MEC 平台和边缘的核心网关场景,NanoMQ 的多线程能力也可以完美转换,发挥出强大的吞吐能力,成为边缘应用之间的消息路由,承担内容中转、聚合再分发的任务。
NanoMQ 开源项目与社区
用户可以参考 NanoMQ 的 Github 和 wiki 文档来单独试用 NanoMQ,也可以配合 EMQ 已发布的其它边缘计算产品形成一套完整高效的解决方案:
- 将各类传感器数据利用工业协议接入软件 Neuron 采集,并转换为标准 MQTT 协议;
- 利用 NanoMQ 汇聚来自于 Neuron 的 MQTT 工业数据;
- 利用边缘流式数据处理软件 Kuiper 对工业数据进行实时分析,结果将由 Kuiper 汇聚至 NanoMQ 中进行归集聚合和再分发
- NanoMQ 将其最终传回云端 EMQ X 后进行持久化,从而满足各类上层应用的开发需要。
NanoMQ 后续将与 EMQ 边缘管理套件进行集成,为用户提供更好的使用体验。
NanoMQ 基于 MIT 开源协议,后续将与 CNCF 以及 Linux LF 基金会等项目进行合作,真诚欢迎社区各方的建议和帮助。
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原文链接:https://www.emqx.io/cn/news/nanomq-is-officially-released