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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：4218

關鍵詞：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：

報文是網絡中交換和傳輸?shù)臄?shù)據單元，也是網絡傳輸?shù)膯卧?。報文包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據信息，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)議報文結構

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ack，沒有回復，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，重復消息自動去重，并且只有當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，

標志Flags，

第一個1個字節(jié)后4位，

DUP 控制報文是否為重復報文，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容

發(fā)布者定時發(fā)布retain消息，訂閱者可以根據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不同的報文類型，這部分的內容也不同

比如: 連接報文會有用戶名密碼標識，遺囑標識,是否清理會話標識等,發(fā)布報文會有topic信息

報文標識符 PackageIdentifier [messageId]

標識符作用:

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)使用相同的標識符

確認后釋放標識符

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，客戶端標識),

PUBLISH(可有可無，根據實際情況)，

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 連接服務端客戶端--服務端

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

關閉之前的保存的會話

如果報文標識符不存在，連接失敗

如果用戶密碼驗證失敗，連接失敗

如果是會話中已經存在該連接，說明是發(fā)送重復的連接報文

檢查心跳包，將已經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)送給服務端，是為了將報文分發(fā)到其他訂閱匹配的客戶端

服務端發(fā)送給客戶端，是為了發(fā)消息給匹配訂閱的客戶端

根據不同的質量等級進行不同的回復報文

QoS 0 直接publish消息即可

QoS 1 PUBLISH消息之后，還需要回復PUBACK給來源客戶端

Qos 2 PUBLISH消息之后，還需要回復PUBREC給來源客戶端 (后續(xù)客戶端端發(fā)送PUBREL,再服務端發(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回復發(fā)布方，通知發(fā)布成功

PUBAREC 發(fā)布收到雙向

帶著messageId回復發(fā)布方，通知收到了發(fā)布報文

PUBREL 發(fā)布釋放雙向

帶著messageId回復接收方，可以釋放報文

PUBCOMP 發(fā)布完成雙向

帶著messageId回復發(fā)布方，可以發(fā)布完成了

SUBSCRIBE 訂閱主題客戶端--服務端

根據訂閱的主題列表，

保存訂閱信息

回復SUBACK，按順序返回訂閱報文中的報文質量等級集合

根據訂閱的主題，處理服務端保留信息，立即PUBLISH給客戶端

SUBACK 訂閱確認服務端-- 客戶端

客戶端確認訂閱成功

UNSUBSCRIBE 取消訂閱客戶端--服務端

移除掉該客戶端保存的訂閱主題

回復UNSUBACK報文

UNSUBACK 訂閱確認服務端-- 客戶端

客戶端確認取消訂閱成功

PINGREQ 心跳請求客戶端--服務端

返回客戶端PINGRESP報文

PINGRESP 心跳響應服務端--客戶端

收到報文確認服務端正常

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