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報文是什么意思？mqtt協(xié)議報文格式詳解

時間：2022-11-05 14:26:42 

 

點擊：2873 

 

關(guān)鍵詞：報文，mqtt，報文格式 

 
問題：
報文是什么意思？mqtt協(xié)議報文格式詳解

回答：
報文是網(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?。報文包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息，其長短不需一致。報文在傳輸過程中會不斷地封裝成分組、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，那就是報文頭。
 
mqtt協(xié)議報文結(jié)構(gòu)
 
固件報頭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)，那么就找時機重發(fā)，接收方需要處理去重
 
準確一次(2)，保證只發(fā)一次，需要持久化，重復(fù)消息自動去重，并且只有當(dāng)接收方把消息投遞出去，才算完成
 
控制報文的類型 Control Packet type,14種有效類型: [connect, publish, subscribe,.....]
 
第一個1個字節(jié)前4位，
 
標(biāo)志Flags，
 
第一個1個字節(jié)后4位，
 
DUP 控制報文是否為重復(fù)報文，只有PUBLISH才會有DUP為1的情況，其他的報文類型都是0
 
QoS 控制PUBLISH報文的質(zhì)量等級，
 
publish
 
publish - pubrec
 
publish - pubrec - pubrel - pubcomp
 
RETAIN，
 
每個topic只有唯一的保留消息，每個client訂閱的時候，會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一次接受所有的內(nèi)容
 
發(fā)布者定時發(fā)布retain消息，訂閱者可以根據(jù)retain消息的變化推測發(fā)布者狀態(tài)
 
剩余長度 Remaining Length
 
從第二個字節(jié)開始，最大長度是4個字節(jié)，低位在前，高位在后，通過每一個字節(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)計算，也就是最多可以存儲256M, 最大值16進制為：0xFF,0xFF,0xFF,0x7F
 
可變報頭Variable header
 
可變報文部分是根據(jù)不同的報文類型，這部分的內(nèi)容也不同
 
比如: 連接報文會有用戶名密碼標(biāo)識，遺囑標(biāo)識,是否清理會話標(biāo)識等,發(fā)布報文會有topic信息
 
報文標(biāo)識符 PackageIdentifier [messageId]
 
標(biāo)識符作用:
 
2個字節(jié)最大65535
 
這些報文類型需要：PUBLISH(QoS > 0), PUBACK, PUBREL, PUBCOMP, SUBSCRIBE,SUBACK, UNSUSCRIBE,UNSUBACK
 
重發(fā)使用相同的標(biāo)識符
 
確認后釋放標(biāo)識符
 
有效載荷Payload
 
以下這些報文類型才有payload：
 
CONNECT(用戶名密碼，遺囑消息，遺囑topic，客戶端標(biāo)識),
 
PUBLISH(可有可無，根據(jù)實際情況)，
 
SUBSCRIBE(訂閱的topic信息集合),
 
SUBACK(按順序返回的訂閱的topic的報文質(zhì)量等級集合)
 
UNSUBSCRIBE(取消訂閱的topic信息集合)
 
報文類型處理邏輯(接收方的處理邏輯)
 
CONNECT 連接服務(wù)端 客戶端--服務(wù)端
 
報文解析錯誤:
 
如果報文解析錯誤，連接失敗
 
如果解析的報文標(biāo)識符不合法，連接失敗
 
報文解析成功
 
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，保存會話信息
 
連接成功，回會CONNACK報文給客戶端
 
如果之前保存的會話信息，cleanSession == true，需要清空保存的session，訂閱信息，需要重發(fā)的發(fā)布QoS1報文，需要重發(fā)的發(fā)布的QoS2的報文
 
關(guān)閉之前的保存的會話
 
如果報文標(biāo)識符不存在，連接失敗
 
如果用戶密碼驗證失敗，連接失敗
 
如果是會話中已經(jīng)存在該連接，說明是發(fā)送重復(fù)的連接報文
 
檢查心跳包，將已經(jīng)存在的心跳包的間隔時間，更新成客戶端指定的時間
 
如果連接報文中存在遺囑消息，需要將遺囑消息保存在本次連接的會話對象中
 
如果本次連接的報文cleanSession == false，也就是不清理會話，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 確認連接請求 服務(wù)端--客戶端
 
客戶端確認連接成功
 
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)量等級進行不同的回復(fù)報文
 
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 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)布報文
 
PUBREL 發(fā)布釋放 雙向
 
帶著messageId回復(fù)接收方，可以釋放報文
 
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，按順序返回訂閱報文中的報文質(zhì)量等級集合
 
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 服務(wù)端-- 客戶端
 
客戶端確認訂閱成功
 
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報文
 
UNSUBACK 訂閱確認 服務(wù)端-- 客戶端
 
客戶端確認取消訂閱成功
 
PINGREQ 心跳請求 客戶端--服務(wù)端
 
返回客戶端PINGRESP報文
 
PINGRESP 心跳響應(yīng) 服務(wù)端--客戶端
 
收到報文確認服務(wù)端正常

 

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