MQTT 3 1protocol Specific中文版.pdf

1.Abstract/概览（MQTT V3.1 ） MQ遥测传输（MQTT ）是轻量级的、基于代理的发布/订阅消息传输协议，此协议的设计开放、简单、 轻量、易于实现。这些特点使得此协议非常适用于受限环境。例如，但不仅限于此： 网络代价昂贵，带宽低、不可靠。 在嵌入设备中运行，处理器和内存资源有限。 该协议的特点包括 ：  使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息分发 ，解除了应用程序之间的耦合。  对负载内容屏蔽的消息传输。  使用TCP/IP提供基础的网络连接。  有三种消息传递服务质量：  “At most once” “至多一次” ，消息发布完全依赖于底层的TCP/IP网络 ，会发生消息丢失或重复。 这一级别可用于如下情况，如环境传感器数据，这种情况下，丢失一次读记录无所谓，因为第二个 数据的发布紧跟其后。  At lease once “至少一次” ，确保消息到达，但可能发生消息重复。  Exactly once “只有一次” ，确保消息只到达一次。这一级别可用于如下情况，如计费系统中，消 息重复或丢失会导致不正确的收费问题。  小型传输，开销很小（固定长度的头部是2字节），协议交换最小化，以降低网络流量。  提供一种机制，使得客户端异常中断时，能够使用 LastWill 和 Testament 特性通知有关各方。 2. Message format/消息格式 每个MQTT命令消息的消息头都包含一个固定的报头。有些消息需要一个可变的报头和一个payload。 下面将描述消息头的格式。 2.1. Fixed header/固定报头 每个MQTT命令消息的消息头都包含一个固定的报头。下表显示了固定的报头格式 ： Byte 1 包含Message Type （消息类型 ）和Flags （DUP ，QoS级别，RETAIN ）字段 Byte 2 （至少一个字节）包含Remaining Length （剩余长度）字段。 这些字段将会在以下各部分说明。所有数据值都是按照bigi-endian顺序 ：高端字节跟在低端字节之前。 一个16位的字按照如下顺序：最高有效位（MSB ）在前 ，最低有效位（LSB ）在后。 2.1.1. Byte 1 . Message Type 消息类型 位置：byte 1 ，bits 7-4 表现为一个4-bit的无符号值，这个版本协议的枚举值如下表所示： 0-保留； 1-连接请求：客户端请求连接到服务器； 2-连接确认； 3-发布消息； 4-发布确认； 5-发布信息收到 （确保分发的第1部分）； 6-发布信息分发 （确保分发的第2部分）； 7-发布完成 （确保分发的第3部分）； 8-客户端订阅请求； 9-订阅确认； 10-客户端取消订阅请求； 11-取消订阅确认； 12-ping请求； 13-ping响应 ； 14-客户端正在断开连接 ； 15-保留； . FLAGS （DUP、QoS、Retain ） byte1剩余的bits包含如下的字段：DUP ，QoS及RETAIN ，bit位置如下表所示 DUP 位置：byte 1 ，bit 3 当client或者server试图重发 “PUBLISH”、 “PUBREL”、 “SUBSCRIBE”或 “UNSUBSCRIBE” 消息时，这个flag会被设置。这个flag适用于QoS值大于零（0 ），且需要确认的消息。当DUP位被设置时 ， 可变头部包含一个消息ID。 消息接收者应将这个Flag视作为一个提示，那就是这个消息此前可能已经被接收过。但是检测消息是 否重复时不应该依赖此flag。 QoS 位置：byte 1 ，bits 2-1 ； 此flag标明了发布消息的交付质量等级。QoS级别如下表所示： RETAIN 位置：byte 1 ，bit 0 这个标识只会用于 “PUBLISH”消息。当客户端发布一个消息到服务器端时，如果Retain flag被设为 1 ，则服务器在将消息分发给当前的订阅者后应该保留这条消息 （类似state类型的发布）。 当一个新的订阅者订阅某一个主题，如果Retain flag被设置 ，则此主题最后保留的消息会被发送给此 订阅者。如果没有任何保留的消息，则不会发送。 这对于发布者基于“report by