一、MQTT协议

1-1 简介

MQTT协议是一种基于发布/订阅模式的“轻量级”通讯协议，该协议构建于TCP/IP协议上。

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（Publisher）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscriber）。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。

1-2 Qos服务质量等级

MQTT协议中设计了个Qos服务等级

Qos0 : 消息最多传递1次，如果当时客户端不可用，则会丢失该消息。

Qos1 : 消息至少传递1次

Qos2 : 消息仅传送一次

1-3 发布与订阅QoS

木桶效应，去最小的那面板

1-4 Topic通配符

层级分隔符：/

/ 用来分割主题树的每一层，并给主题空间提供分等级的结构。当两个通配符在一个主题中出现的时候，主题层次分隔符的使用是很重要的。

多层通配符：#

多层通配符有可以表示大于等于0的层次。因此，love/#也可匹配到单独的love，此时#代表0层。

单层通配符：+

只匹配主题的一层。

注意事项

1.主题层次分隔符被用来在主题中引入层次。多层的通配符和单层通配符可以被使用，但他们不能被使用来做发布者的消息。

2.Topic命名尽量见名知意，符合规范，主题名字是大小写敏感的。比如说，love和LOVE是两个不同的主题。

3.以/开头会产生一个不同的主题。比如说，/love与love不同。/love匹配"+/+"和/+,但不匹配+

4.不要在任何主题中包含null（Unicode \x0000）字符。

5.在主题树中，长度被限制于64k内但是在这以内没有限制层级的数目 。

6.可以有任意数目的根节点；也就是说，可以有任意数目的主题树。

二、EMQX

2-1 EMQX简介

emqx其实就是mqtt协议中的broker （代理服务器）

2-2 环境搭建与配置

##拉取镜像

docker pull emqx/emqx:v4.1.0

##运行镜像

docker run -tid --name emqx -p 1883:1883 -p 8083:8083 -p 8081:8081 -p 8883:8883 -p 8084:8084 -p 18083:18083 emqx/emqx:v4.1.0

2-3 Dashboard

EMQ X 提供了 Dashboard 以方便用户管理设备与监控相关指标。通过 Dashboard可以查看服务器基本信息、负载情况和统计数据，可以查看某个客户端的连接状态等信息甚至断开其连接，也可以动态加载和卸载指定插件。除此之外，EMQ X Dashboard 还提供了规则引擎的可视化操作界面，同时集成了一个简易的 MQTT 客户端工具供用户测试使用。

当 EMQ X 成功运行在你的本地计算机上且 EMQ X Dashboard 被默认启用时，通过访问

http://localhost:18083 来查看Dashboard，默认用户名是 admin，密码是 public。

2-4 MQTTX

MQTT X 是 EMQ 开源的一款优雅的跨平台 MQTT 5.0 桌面客户端，它支持 macOS, Linux, Windows。

MQTT X 的 UI 采用了聊天界面形式，简化了页面操作逻辑，用户可以快速创建连接，允许保存多个客户端，方便用户快速测试 MQTT/MQTTS 连接，及 MQTT 消息的订阅和发布。

2-5 延迟发布（重点）

发布topic的格式

$delayed/{DelayInterval}/{TopicName}

需要开启delay模块（在Dashboard）

2-4 共享订阅（重点）

类似于做负载均衡

共享订阅有俩种模式

$queue 队列 将消息按负载均衡规则发到服务

$share/g1 指定分组 ，按负载均衡规则发到每个分组下的一个服务

指定负载均衡

2-6 代理订阅 （重点）

代理订阅可以理解成帮客户端自动订阅一个主题。

需要进行配置：

仅仅开启并不意味代理订阅已经工作，你还需要配置相应的规则，EMQ X 的代理订阅规则支持用户自行配置，用户可以自行添加多条代理订阅规则，每条代理订阅规则都需要指定 Topic 和 QoS，规则的数量没有限制，在 etc/emqx.conf 文件中添代理订阅规则的格式如下：

vi etc/emqx.conf module.subscription.<number>.topic = <topic>module.subscription.<number>.qos = <qos>

在配置代理订阅的主题时，EMQ X 提供了 %c 和 %u 两个占位符供用户使用，EMQ X 会在执行代理订阅时将配置中的 %c 和 %u 分别替换为客户端的 Client ID 和 Username，需要注意的是，%c 和 %u 必须占用一整个主题层级。

例如，在 etc/emqx.conf 文件中添加以下代理订阅规则：

module.subscription.1.topic = client/%c    
module.subscription.1.qos = 1

module.subscription.2.topic = user/%u    
module.subscription.2.qos = 2

module.subscription.3.topic = testtopic/#
module.subscription.3.qos = 2

2-7 保留消息（重点）

需要使用到插件，插件默认开启

修改保留消息的时间

vi etc/plugins/emqx_retainer.conf。

修改retainer.expiry_interval

2-8 HTTP认证（作用于连接代理服务器）（重点）

最常用的是Http认证，理解成连接到emqx代理服务器时需要进行权限认证

关闭匿名认证：

etc/emqx.conf

## Value: true | false
allow_anonymous = true ##改成false
emqx restart ##重启emqx

认证请求路径配置：

# etc/plugins/emqx_auth_http.conf

## 请求地址
auth.http.auth_req = http://192.168.200.0:8991/mqtt/auth

## HTTP 请求方法
## Value: post | get | put
auth.http.auth_req.method = post

## 请求参数
auth.http.auth_req.params = clientid=%c,username=%u,password=%P

2-9 ACL (发布订阅权限校验）

开启acl

更改配置（默认规则会放行）

etc/emqx.conf  

## ACL 未匹配时默认授权
## Value: allow | deny
acl_nomatch = allow  ##改成deny

配置超级管理校验规则使用Http

# etc/plugins/emqx_auth_http.conf
####使用vi编辑该配置，修改URL请求地址

##--------------------------------------------------------------------
## Superuser request.
##
## Variables:
##  - %u: username
##  - %c: clientid
##  - %a: ipaddress
##  - %r: protocol
##  - %P: password
##  - %p: sockport of server accepted
##  - %C: common name of client TLS cert
##  - %d: subject of client TLS cert
##
## Value: URL 请求地址
auth.http.super_req = http://192.168.200.1:8991/mqtt/superuser
## Value: post | get | put 请求方法
auth.http.super_req.method = post
## Value: Params 请求参数
auth.http.super_req.params = clientid=%c,username=%u

配置ACL请求

# etc/plugins/emqx_auth_http.conf
####使用vi编辑该配置，修改URL请求地址以及请求方式

##--------------------------------------------------------------------
## ACL request.
##
## Variables:
##  - %A: 1 | 2, 1 = sub, 2 = pub
##  - %u: username
##  - %c: clientid
##  - %a: ipaddress
##  - %r: protocol
##  - %m: mountpoint
##  - %t: topic
##
## Value: URL
auth.http.acl_req = http://192.168.200.1:8991/mqtt/acl
## Value: post | get | put
auth.http.acl_req.method = post
## Value: Params
auth.http.acl_req.params = access=%A,username=%u,clientid=%c,ipaddr=%a,topic=%t,mountpoint=%m