Добро пожаловать во вторую статью серии сообщений MQTT 5.0. В предыдущей статье мы представили сообщения CONNECT и CONNACK MQTT 5.0. Теперь мы представим сообщение PUBLISH, используемое для доставки сообщений приложения в MQTT, и его ответное сообщение.

Независимо от того, публикует ли клиент сообщение на сервер или сервер пересылает сообщение подписчику, необходимо использовать сообщения PUBLISH. Тема, определяющая направление потока сообщений, фактическое содержимое сообщения и уровень QoS, включены в пакет PUBLISH.

В процессе передачи сообщений между клиентом и сервером, помимо сообщения PUBLISH, также используются четыре сообщения: PUBACK, PUBREC, PUBREL и PUBCOMP. Они используются для реализации механизмов сообщений QoS 1 и QoS 2 MQTT. соответственно. В этой статье мы подробнее рассмотрим, из чего состоят эти пять сообщений.

Пример сообщения

Мы используем CLI MQTTX для публикации трех сообщений с разными уровнями QoS на общедоступном сервере MQTT и используем инструмент Wireshark для захвата сообщений MQTT, передаваемых между клиентом и сервером. В среде Linux вы можете использовать команду tcpdump для захвата. сообщения, а затем импортируйте их в анализ Wireshark.

Ниже приведена команда CLI MQTTX, используемая в этом примере. Чтобы отобразить поля атрибутов сообщения PUBLISH, в команде также устанавливаются атрибуты «Интервал истечения сообщения» и «Тема ответа».

mqttx pub --hostname broker.emqx.io --mqtt-version 5 \  --topic request --qos 0 --message "This is a QoS 0 message" \  --message-expiry-interval 300 --response-topic response

Ниже приведено сообщение PUBLISH с QoS 0, отправленное CLI MQTTX и захваченное Wireshark:

30 31 00 07 72 65 71 75 65 73 74 10 02 00 00 01 2c 08 00 08 72 65 73 70 6f 6e 73 65 54 68 69 73 20 69 73 20 61 20 51 6f 53 20 30 20 6d 65 73 73 61 67 65

Эта строка шестнадцатеричных байтов соответствует следующему содержимому сообщения:

01publishpacket.png

Когда мы только изменим параметр QoS в команде MQTTX CLI и установим уровень QoS сообщения на 1, мы увидим, что сервер отвечает сообщением PUBACK после получения PUBLISH. Их данные сообщения:

Client  -- PUBLISH (32 33 00 .. ..)    ->  Server
Client  <- PUBACK  (40 04 64 4a 10 00) --  Server

В это время первый байт сообщения PUBLISH изменяется с 0x30 на 0x32, указывая, что это сообщение QoS 1.

PUBACK Как видите, структура сообщения относительно проста. Reason Code для 0x10,Указывает, что сообщение получено,но нет совпаденияизподписчик。一旦有人订阅了 request тема, тогда PUBACK в сообщении Reason Code станет 0x00,То есть сообщение получено,И есть соответствие от подписчика.

02pubackpacket.png

продолжать использовать MQTTX CLI Опубликовать QoS 2 сообщение, мы увидим, что между клиентом и сервером произошло два обмена сообщениями, Wireshark сообщит нам, что эти сообщения PUBLISH、PUBREC、PUBREL а также PUBCOMP, и у них одинаковый идентификатор сообщения. 0x11c2：

Client  -- PUBLISH (34 33 00 .. ..)    ->  Server
Client  <- PUBREC  (50 04 11 c2 10 00) --  Server
Client  -- PUBREL  (62 03 11 c2 00)    ->  Server
Client  <- PUBCOMP (70 04 11 c2 00 00) --  Server

Как по данным сообщения, состоящим из шестнадцатеричных байтов, точно узнать, является ли это PUBLISH сообщение, его QoS Насколько он реагирует на сообщениикод Что такое причина? Следующее введение к этим сообщениям ответит на эти вопросы.

ПУБЛИКОВАТЬ структуру сообщения

фиксированный заголовок

PUBLISH Сообщение фиксировано В заголовке первый байт старший 4 Бит из значения фиксирован для 3 (0b0011), низкий 4 Бит состоит из следующих трех полей:

• DUP（Bit 3): Клиент или сервер выполняет повторную передачу. PUBLISH При отправке сообщения вам необходимо DUP Набор логотипов для 1, что указывает на то, что это полученное повторное сообщение. DUP для 1 из PUBLISH Количество и частота сообщений могут показать качество текущего канала связи.
• QoS（Bit 2 - 1): используется для указания сообщения из QoS оценка.
• Retain（Bit 0): Установить для 1, что указывает на то, что текущее сообщение Сохранить сообщение установлено для; 0, это означает, что текущее сообщение является обычной изинформацией.

За ним следует поле оставшейся длины (Remaining length), указывающее количество байтов, оставшихся в текущем сообщении.

ПУБЛИКОВАТЬ структуру сообщения

переменный заголовок

Сообщение PUBLISH с измененным заголовком содержит следующие поля по порядку:

• Название темы（Topic Имя): Это Строка в кодировке UTF-8, используемый для указания, в каком информационном канале должно быть опубликовано сообщение.
• идентификатор сообщения（Packet Идентификатор): это целое число без знака длиной два байта, используемое для уникальной идентификации передаваемого в данный момент сообщения, только если QoS 等级для 1 или 2 час, идентификатор сообщения будут появляться только в PUBLISH в сообщении.
• свойство（Properties）：下表列出了 PUBLISH сообщениеиз Все доступносвойство,Здесь мы не будем тратить лишнего места на подробное описание использования каждого свойства.,Вы можете нажать на имя свойства, чтобы просмотреть соответствующий блог:

полезная нагрузка

Фактическое содержимое сообщения приложения, которое мы отправляем, хранится в PUBLISH Сообщение изполезное нагрузки, он может передавать сообщения приложения в любом формате, например JSON、ProtoBuf и т. д.

Структура сообщения PUBACK

фиксированный заголовок

фиксированный Первый байт в заголовке высокий 4 Бит из значения фиксирован для 4 (0b0100), что указывает на то, что это PUBACK сообщение, низкий 4 Биты — это зарезервированные биты, все фиксированные для 0。

За ним следует поле оставшейся длины (Remaining length), указывающее количество байтов, оставшихся в текущем сообщении.

Структура сообщения PUBACK

переменный заголовок

Сообщение PUBACK с измененным заголовком содержит следующие поля по порядку:

• идентификатор сообщения（Packet Идентификатор): с PUBLISH Сообщение другое, PUBACK в сообщенииидентификатор сообщение должно присутствовать, оно используется партнером, чтобы указать, кому оно отправлено. QoS для 1 из PUBLISH Сообщение из ответа.
• код причины（Reason Код): Это одиночный байтиз целое число без знака для К PUBLISH Конец публикации сообщения из указывает результат публикации, например, было ли отказано в публикации из-за несанкционированного доступа для. В следующей таблице перечислены PUBACK. Все сообщения доступны Reason Code：

• свойство（Properties）：下表列出了 PUBACK Сообщения из всех доступныхсвойство.

полезная нагрузка

PUBACK Сообщение не содержит полезного нагрузка。

Структура сообщения PUBREC, PUBREL, PUBCOMP

PUBREC、PUBREL и PUBCOMP Структура сообщения PUBACK По сути то же самое, основная разница между ними фиксированный Поле типа сообщения из значения в заголовке, а также можно использовать изкод причины。

Поле типа сообщения из значения для 5 (0b0101), что указывает на то, что это PUBREC сообщение; значение для 6 (0b0110), значит, это PUBRELсообщение; значение для 7 (0b0111), значит это PUBCOMP сообщение.

PUBREC 作для QoS 2 поток сообщений PUBLISH сообщение подтверждения сообщения, которое может использовать код причины с PUBACK Абсолютно последовательный. ПУБРЕЛЬ и PUBCOMP Коды причин, доступные для сообщения, следующие:

Подвести итог

PUBLISH в сообщениитемарешил сообщениеизпоток К,QoS Он определяет надежность сообщения, а также определяет, какие сообщения будут использоваться для передачи. сообщение для QoS 1 Сообщение, ПУБРЕК, ПУБРЕК и PUBCOMP сообщение для QoS 2 информация. качество обслуживания больше, чем 0 Сообщение также должно содержать идентификатор сообщения для корреляции. PUBLISH Сообщение и оно и з ответ сообщение.

PUBLISH сообщениеизполезная нагрузкаНет ограничений на типы данных,Таким образом, мы также можем передавать любой формат информации о приложении.,свойствоМожет удовлетворить нас в большем количестве сценариевизнуждаться,Например, псевдоним темы может уменьшить размер каждого сообщения.,Интервал истечения срока действия сообщения может быть установлен для своевременности и срока действия набора сообщений и т.д.

PUBLISH сообщениеизответное сообщениеКроме КОтправитель указывает, что сообщение было получено не,Еще можно пройти Reason Code Даны дальнейшие указания по публикации результатов. Поэтому, когда подписчик не может получить сообщение, мы также можем получить ответ через издателя. сообщениикод Причина устранения этой проблемы.

Вышеупомянутое верно MQTT PUBLISH 及其ответное сообщениеизпредставлять,в следующей статье,Продолжим изучать структуру и состав сообщений о подписке и отписке.