Mosquitto安装和使用
MQTT简介
MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种构建于TCP/IP协议上基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的“轻量级”通讯协议，该协议由IBM在1999年发布。MQTT最大优点在于，可以以极少的代码和有限的带宽，为连接远程设备提供实时可靠的消息服务。做为一种低开销、低带宽占用的即时通讯协议，使其在物联网、小型设备、移动应用等方面有较广泛的应用。
MQTT协议特点
MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的，这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下，包括受限的环境中，如：机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。其在，通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。MQTT协议除标准版外，还有一个简化版MQTT-SN，该协议主要针对嵌入式设备，这些设备一般工作于TCP/IP网络，如：ZigBee。
MQTT协议运行在TCP/IP或其他网络协议，提供有序、无损、双向连接。其特点包括：
1.使用的发布/订阅消息模式，它提供了一对多消息分发，以实现与应用程序的解耦。
2.对负载内容屏蔽的消息传输机制。
3.对传输消息有三种服务质量（QoS）：
（1）最多一次，这一级别会发生消息丢失或重复，消息发布依赖于底层TCP/IP网络。即=1
（3）只有一次，确保消息只有一次到达。即＝1。在一些要求比较严格的计费系统中，可以使用此级别。
4.数据传输和协议交换的最小化（协议头部只有2字节），以减少网络流量
5.通知机制，异常中断时通知传输双方。
MQTT协议原理 实现MQTT协议需要：客户端和服务器端。 MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）、订阅者（Subscribe）。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。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），Payload可以理解为消息的内容，是指订阅者具体要使用的内容。
订阅（Subscription）：订阅包含主题筛选器（Topic Filter）和最大服务质量（QoS）。订阅会与一个会话（Session）关联。一个会话可以包含多个订阅。每一个会话中的每个订阅都有一个不同的主题筛选器。
会话（Session）：每个客户端与服务器建立连接后就是一个会话，客户端和服务器之间有状态交互。会话存在于一个网络之间，也可能在客户端和服务器之间跨越多个连续的网络连接。
主题名（Topic Name）：连接到一个应用程序消息的标签，该标签与服务器的订阅相匹配。服务器会将消息发送给订阅所匹配标签的每个客户端。
主题筛选器（Topic Filter）：一个对主题名通配符筛选器，在订阅表达式中使用，表示订阅所匹配到的多个主题。
负载（Payload）：消息订阅者所具体接收的内容。
网络传输与应用消息 MQTT会构建底层网络传输：它将建立客户端到服务器的连接，提供两者之间的一个有序的、无损的、基于字节流的双向传输。当应用数据通过MQTT网络发送时，MQTT会把与之相关的服务质量（QoS）和主题名（Topic）相关连。
MQTT服务器
MQTT服务器以称为“消息代理”（Broker），可以是一个应用程序或一台设备。它是位于消息发布者和订阅者之间，它可以：接受来自客户的网络连接、接受客户发布的应用信息、处理来自客户端的订阅和退订请求、向订阅的客户转发应用程序消息。
MQTT客户端
一个使用MQTT协议的应用程序或者设备，它总是建立到服务器的网络连接。客户端可以：发布其他客户端可能会订阅的信息、订阅其它客户端发布的消息、退订或删除应用程序的消息、断开与服务器连接。
MQTT协议中的方法
MQTT协议中定义了一些方法（也被称为动作），来于表示对确定资源所进行操作。这个资源可以代表预先存在的数据或动态生成数据，这取决于服务器的实现。通常来说，资源指服务器上的文件或输出。
Connect，等待与服务器建立连接。
Disconnect，等待MQTT客户端完成所做的工作，并与服务器断开TCP/IP会话。
Subscribe，等待完成订阅。
UnSubscribe，等待服务器取消客户端的一个或多个topics订阅。
Publish，MQTT客户端发送消息请求，发送完成后返回应用程序线程。
Mosquitto 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。
Mosquitto安装
Index:http://mosquitto.org
GitHub:https://github.com/eclipse/mosquitto
wget -c https://github.com/eclipse/mosquitto/archive/v1.5.5.tar.gz
tar zxvf mosquitto-1.5.5.tar.gz
cd mosquitto-1.5.5
sudo apt install g++ libssl-dev libc-ares-dev uuid-dev xsltproc docbook-xsl
make
sudo make install
# 没有安装 libssl-dev 会出现错误 ./mosquitto_internal.h:27:27: fatal error: openssl/ssl.h: 没有那个文件或目录
# 没有安装 libc-ares-dev 会出现错误 ./mosquitto_internal.h:40:20: fatal error: ares.h: 没有那个文件或目录
# 没有安装 uuid-dev 会出现错误 read_handle_server.c:31:25: fatal error: uuid/uuid.h: 没有那个文件或目录
# 没有安装 xsltproc 会出现错误 make[1]: xsltproc：命令未找到
# 没有安装 docbook-xsl 会出现错误 warning: failed to load external entity "/usr/share/xml/docbook/stylesheet/docbook-xsl/manpages/docbook.xsl"
# 启动 mosquitto 时出现错误 Error: Invalid user 'mosquitto'.
sudo cp mosquitto.conf.example mosquitto.conf
sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf
# 将 #user mosquitto 改为运行 mosquitto 的用户 user root
# 订阅主题时出现错误 error while loading shared libraries: libmosquitto.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory
sudo ln -s /usr/local/lib/libmosquitto.so.1 /usr/lib/libmosquitto.so.1
# 更新动态链接库
sudo ldconfig
# 卸载
sudo make uninstall
# 我使用的编译平台
choi@lanseyujie:~$ uname -a
Linux lanseyujie 4.9.0-deepin2-amd64 #1 SMP Deepin 4.9.8-1 (2017-01-27) x86_64 GNU/LinuxMosquitto测试
# 启动代理服务
sudo mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf -v
# 订阅主题
mosquitto_sub -v -t testtopic
#发布内容
mosquitto_pub -t testtopic -m "Hello World"
# -c是指定一个配置文件
# -d作为守护进程
# -p是指定端口，默认1883
# -v详细日志输出Mosquitto配置账户
sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf
# 禁止匿名访问
allow_anonymous false
# 账号密码文件
password_file /etc/mosquitto/pwfile
# 配置topic和用户关系
acl_file /etc/mosquitto/aclfile
# 新增用户 choi 并设置密码为 lanseyujie [注意: 使用 -c 参数为创建一个文件，这将会覆盖已有文件！]
sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/pwfile choi
sudo /etc/mosquitto/aclfile
user choi
topic write testtopic/#
user choi
topic read testtopic/#
# 订阅主题
mosquitto_sub -h 127.0.0.1 -t testtopic -u choi -P lanseyujie
# 发布消息
mosquitto_pub -h 127.0.0.1 -t testtopic -u choi -P lanseyujie -m "Hello MQTT"