Mosquitto安装和使用

0 前言

     MQTT是IBM开发的一个即时通讯协议。MQTT是面向M2M和物联网的连接协议，采用轻量级发布和订阅消息传输机制。 Mosquitto是一款实现了 MQTT v3.1 协议的开源消息代理软件，提供轻量级的，支持发布/订阅的的消息推送模式，使设备对设备之间的短消息通信简单易用。

    若初次接触MQTT协议，可先理解以下概念：

【MQTT协议特点】——相比于RESTful架构的物联网系统，MQTT协议借助消息推送功能，可以 更好地实现远程控制。

【MQTT协议角色】——在RESTful架构的物联网系统，包含两个角色客户端和服务器端，而在MQTT协议中包括 发布者，代理器（服务器）和订阅者。

【MQTT协议消息】——MQTT中的消息可理解为发布者和订阅者交换的内容（负载），这些消息包含具体的内容，可以被订阅者使用。

【MQTT协议主题】——MQTT中的主题可理解为相同类型或相似类型的消息集合。

1 安装和使用注意点

1.1 安装

    截止2015年12月，最新版本为mosquitto-1.4.5

# 下载源代码包

wget  http://mosquitto.org/files/source/mosquitto-1.4.5.tar.gz

# 解压

tar zxfv mosquitto-1.4.5.tar.gz

# 进入目录

cd mosquitto-1.4.5

# 编译

make

# 安装

sudo make install

1.2 安装注意点

【1】编译找不到openssl/ssl.h

    【解决方法】——安装openssl

sudo apt-get install libssl-dev

【2】编译过程找不到ares.h

sudo apt-get install libc-ares-dev

【3】 编译过程找不到uuid/uuid.h

sudo apt-get install uuid-dev
如果uuid-dev安装不上可以尝试下面的方法：

wget https://answers.launchpad.net/ubuntu/+archive/primary/+files/util-linux_2.20.1.orig.tar.gz
tar xzvf util-linux_2.20.1.orig.tar.gz
cd util-linux-2.20.1
./configure --without-ncurses
cd libuuid
make
make install

成功后直接运行mosquitto命令运行默认端口是1883 。在etc/mosquitto/mosquitto.conf  修改端口号。原本没有只有一个mosquitto.conf.example，你给他重命名一下，
命名为mosquitto.conf

【4】使用过程中找不到libmosquitto.so.1

error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

    【解决方法】——修改libmosquitto.so位置

# 创建链接

sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1

# 更新动态链接库

sudo ldconfig

【5】make: g++：命令未找到  

    【解决方法】

    安装g++编译器

sudo apt-get install g++

【6】Error: Invalid user 'mosquitto'.  
直接在shell窗口中执行：useradd mosquitto 命令就可以了。

【7】配置mosquitto的方法
mosquitto安装时在解压压缩包后生成的文件夹中我们可以找到mosquitto主要配置文件config.mk
这个文件的主要内容：
    # 是否支持tcpd/libwrap功能.  
    #WITH_WRAP:=yes  
      
    # 是否开启SSL/TLS支持  
    #WITH_TLS:=yes  
      
    # 是否开启TLS/PSK支持  
    #WITH_TLS_PSK:=yes  
      
    # Comment out to disable client client threading support.  
    #WITH_THREADING:=yes  
      
    # 是否使用严格的协议版本（老版本兼容会有点问题）  
    #WITH_STRICT_PROTOCOL:=yes  
      
    # 是否开启桥接模式  
    #WITH_BRIDGE:=yes  
      
    # 是否开启持久化功能  
    #WITH_PERSISTENCE:=yes  
      
    # 是否监控运行状态  
    #WITH_MEMORY_TRACKING:=yes  


默认情况下Mosquitto的安装需要OpenSSL的支持；如果不需要SSL，则需要关闭config.mk里面的某些与SSL功能有关的选项（WITH_TLS、WITH_TLS_PSK）。接着，就是运行make install进行安装，完成之后会在系统命令行里发现mosquitto、mosquitto_passwd、mosquitto_pub和mosquitto_sub四个工具（截图如下），分别用于启动代理、管理密码、发布消息和订阅消息。




make   makeinstall之后
我们需要配置文件信息这个配置在etc/mosquitto/mosquitto.conf中这个文件的详细信息如下：
# =================================================================  
# General configuration  
# =================================================================  
  
# 客户端心跳的间隔时间  
#retry_interval 20  
  
# 系统状态的刷新时间  
#sys_interval 10  
  
# 系统资源的回收时间，0表示尽快处理  
#store_clean_interval 10  
  
# 服务进程的PID  
#pid_file /var/run/mosquitto.pid  
  
# 服务进程的系统用户  
#user mosquitto  
  
# 客户端心跳消息的最大并发数  
#max_inflight_messages 10  
  
# 客户端心跳消息缓存队列  
#max_queued_messages 100  
  
# 用于设置客户端长连接的过期时间，默认永不过期  
#persistent_client_expiration  
  
# =================================================================  
# Default listener  
# =================================================================  
  
# 服务绑定的IP地址  
#bind_address  
  
# 服务绑定的端口号  
#port 1883  
  
# 允许的最大连接数，-1表示没有限制  
#max_connections -1  
  
# cafile：CA证书文件  
# capath：CA证书目录  
# certfile：PEM证书文件  


# keyfile：PEM密钥文件  
#cafile  
#capath  
#certfile  
#keyfile  
  
# 必须提供证书以保证数据安全性  
#require_certificate false  
  
# 若require_certificate值为true，use_identity_as_username也必须为true  
#use_identity_as_username false  
  
# 启用PSK（Pre-shared-key）支持  
#psk_hint  
  
# SSL/TSL加密算法，可以使用“openssl ciphers”命令获取  
# as the output of that command.  
#ciphers  
  
# =================================================================  
# Persistence  
# =================================================================  
  
# 消息自动保存的间隔时间  
#autosave_interval 1800  
  
# 消息自动保存功能的开关  
#autosave_on_changes false  
  
# 持久化功能的开关  
persistence true  
  
# 持久化DB文件  
#persistence_file mosquitto.db  
  
# 持久化DB文件目录  
#persistence_location /var/lib/mosquitto/  
  
# =================================================================  
# Logging  
# =================================================================  
  
# 4种日志模式：stdout、stderr、syslog、topic  
# none 则表示不记日志，此配置可以提升些许性能  
log_dest none  
 选择日志的级别（可设置多项）  
#log_type error  
#log_type warning  
#log_type notice  
#log_type information  
  
# 是否记录客户端连接信息  
#connection_messages true  
  
# 是否记录日志时间  
#log_timestamp true  
  
# =================================================================  
# Security  
# =================================================================  
  
# 客户端ID的前缀限制，可用于保证安全性  
#clientid_prefixes  
  
# 允许匿名用户  
#allow_anonymous true  
  
# 用户/密码文件，默认格式：username:password  
#password_file  
  
# PSK格式密码文件，默认格式：identity:key  
#psk_file  
  
# pattern write sensor/%u/data  
# ACL权限配置，常用语法如下：  
# 用户限制：user  
# 话题限制：topic [read|write]  
# 正则限制：pattern write sensor/%u/data  
#acl_file  
  
# =================================================================  
# Bridges  
# =================================================================  
  
# 允许服务之间使用“桥接”模式（可用于分布式部署）  
#connection  
#address [:]  
#topic [[[out | in | both] qos-level] local-prefix remote-prefix]  
  
# 设置桥接的客户端ID  
#clientid  
  
# 桥接断开时，是否清除远程服务器中的消息  
#cleansession false  
  
# 是否发布桥接的状态信息  
#notifications true  
  
# 设置桥接模式下，消息将会发布到的话题地址  
# $SYS/broker/connection//state  
#notification_topic  
  
# 设置桥接的keepalive数值  
#keepalive_interval 60  
  
# 桥接模式，目前有三种：automatic、lazy、once  
#start_type automatic  


# 桥接模式automatic的超时时间  
#restart_timeout 30  
  
# 桥接模式lazy的超时时间  
#idle_timeout 60  
  
# 桥接客户端的用户名  
#username  
  
# 桥接客户端的密码  
#password  
  
# bridge_cafile：桥接客户端的CA证书文件  
# bridge_capath：桥接客户端的CA证书目录  
# bridge_certfile：桥接客户端的PEM证书文件  
# bridge_keyfile：桥接客户端的PEM密钥文件  
#bridge_cafile  
#bridge_capath  
#bridge_certfile  
#bridge_keyfile  
  
# 自己的配置可以放到以下目录中  
include_dir /etc/mosquitto/conf.d  




一般我们只修改监听端口，CARfile

2 简单测试

    一个完整的MQTT示例包括一个代理器，一个发布者和一个订阅者。测试分为以下几个步骤：

【1】启动服务mosquitto。

【2】订阅者通过mosquitto_sub订阅指定主题的消息。

【3】发布者通过mosquitto_pub发布指定主题的消息。

【4】代理服务器把该主题的消息推送到订阅者。

【测试说明】

    测试环境：ubuntu 14.04 虚拟机

    在本例中，发布者、代理和订阅者均为localhsot，但是在实际的情况下三种并不是同一个设备，在mosquitto中可通过-h(--host)设置主机名称(hostname)。为了实现这个简单的测试案例，需要在linux中打开三个控制台，分别代表代理服务器、发布者和订阅者。

图1 示例

2.1 启动代理服务

mosquitto -v

    【-v】打印更多的调试信息

2.2 订阅主题

mosquitto_sub -v -t sensor

    【-t】指定主题，此处为sensor

    【-v】打印更多的调试信息

2.3 发布内容

mosquitto_pub -t sensor  -m 12

    【-t】指定主题

    【-m】指定消息内容

2.4 运行结果

    当发布者推送消息之后，订阅者获得以下内容

sensor 12

    而代理服务器控制台中会出现——连接、消息发布和心跳等调试信息。通过代理服务器的调试输出可以对MQTT协议的相关过程有所了解。

图2 代理服务器调试输出

3 总结

    通过 Mosquitto实现MQTT协议代理器(服务器)，为今后的MQTT协议应用做准备。本文并没有分析MQTT协议的种种细节，但是希望通过一个简单的例子把MQTT协议“使用起来”，通过使用过程来理解MQTT协议，在过程中关注细节收集疑问，再阅读MQTT协议具体内容，这样学习起来就不至于枯燥乏味（即使MQTT协议只有40多页，但是初次阅读我还是没能理解其内涵，只能怪自己智商太低，学术不精。）

4 参考资料

【1】 Mosquitto简要教程（安装/使用/测试）

【2】 解决编译过程中找不到ares.h的问题

【3】解决使用过程中找不到libmosquitto.so.1的问题

【4】ubuntu12.04中安装uuid-dev找不到libuuid.so.* 或 libuuid.a

【5】mosquitto服务器搭建 ---我的笔记（3）

【6】http://blog.csdn.net/xukai871105/article/details/39252653

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