高性能物联网MQTT Broker - EMQX

EMQX介面导览与简易MQTT通讯实作

Rick 收录于 System

2023-11-27 约 1628 字预计阅读 4 分钟

前言

提到MQTT协定，大多数人第一个想到的场景应该是在物联网的通讯之中，其中原因在于MQTT相比网页上使用的HTTP协定来的更简便，传输的封包讯息也更小。非常适用于在有限频宽和计算资源的状况下收发资料。

至于MQTT具体协议是在做什么就让我们看下方的图来说明

协定说明

从图中我们可以看到正中间有一个类似MQTT大脑的地方，一般称之为MQTT Broker，这里会将左边的讯息发布(Publish) 转送到右边的订阅者(Subscribe)手上。这样就完成了一次消息的传递。

问题: 那么我们怎么确认发布与通讯可以正确传递，但又不会拿到其他的杂讯?

从图中可以看到各个项目连接的地方有一些类似路径的东西，这个是所谓的主题(Topic)，发布与订阅在同一个主题才能接收到讯息。

如果想取得多个主题可以在路径中设置# 来进行多主题读取，但需要注意/代表分层且第一层开头没有/

与相似产品Mosquito的差异

老牌的Mosquito对于有研究IoT的爱好者来说，想必不陌生，其简单的安装方式。让使用者可以快速体验MQTT协议的各个组件如何设置。

但相较之下有以下几个理由令我觉得使用EMQX也不失为一个好选择。

短时间可以处理更多的消息传递
直接有GUI画面可以进行浏览和额外设置
内部可以将数据倒出Prometheus(时序性资料库)进行存储
如果需要使用在微务架构上，也有提供相应的安装方式

EMQX vs Mosquitto 官网详细说明

开始之前

在正式进入我们今日主题之前，会需要使用以下两项工具来演示

Docker
MQTTX

信息

如果缺少Docker环境可以看这篇私有环境网站监控系统建置- Uptime-kuma中的安装前置需求!!

Docker启动EMQX

安装好Docker之后输入以下指令

1
2
3
4
5
6
7


docker run -d --name emqx \
  -p 1883:1883 -p 8083:8083 \
  -p 8084:8084 -p 8883:8883 \
  -p 18083:18083 \
  -v $PWD/data:/opt/emqx/data \
  -v $PWD/log:/opt/emqx/log \
  emqx/emqx:5.3.1

参数说明

-d : 背景运行
-p : 端口mapping(前者是电脑本的port 后者是容器内部的port)
-v : 目录挂载进行永久化存储($PWD = 电脑当前目录)
1883 : MQTT标准通信Port
8083 : WebSocket
8084 : 具有SSL 的 WebSocket
8883 : 具有SSL 的 MQTT
18083 : Web UI

本地环境如果没有EMQX的image，Docker run 会自动到Docker Hub 上去下载，看到如右侧的指令跑完，在浏览器上输入http://lcoalhost:18083即可进入Login Page

默认登入资讯

Username : admin
Password : public

第一次登系统会提示修改密码

功能探索

系统资讯概览

进入首页后预设简体中文，可以透过右上角齿轮选择语言和黑/白模式红框中的内容可以看到系统的资讯概览，例如:系统资源、MQTT订阅数量、目前有多少Topic

建立一个User

建立用户资料库

可以看到用户资料库已经建立，点选User 进入里面新增之后要用的Username

新的user没有帐号复杂度限制

至此已经建立了连线的必备资讯，我们可以开始透过连线来使用EMQX了

MQTT连线测试

点选新连线输入以下资讯

HOST : MQTT + 连线IP(本机用localhost)
Port : 1883
Username : 上一小节设定的帐号
Password : 上一小节设定的密码

设定好连线后需要先设定订阅主题后续才能收到发布

订阅主题 -> topic/#
发布主题 -> topic/123、topic/456

图片中的红线代表着分别是哪一方产生的回应(订阅、发布)

图片中发布讯息框上面有一个写者 topic/456 的栏位更改这里可以发布不同主题

WebSocket 连线设定

接下来我们可以透过同一个页面的下方发布和订阅消息，但如果消息订阅主题错误，会产生有送出但没收到的状况

图表检视

回到首页可以看见刚才进行连线的资讯已经整理成时序性图表呈现

Incoming Messages 指的是发布传入MQTT Broker的数量
Outgoing Messages 指的是传入订阅的数量

结语

相信上述的操作能让读者对EMQX有更进一步的认识，对于现在的环境来说，具有足够好的扩展能力对于将MQTT协议带入现实能力式不可少的。而这部分在此工具都有相应的满足需求。且操作下来只要有了解MQTT组件间的传递就很容易上手。

当然这些只是入门，后续还会有更进阶的操作可以发掘，比如使用中间件进行数据转换，与资料库整合、设置黑名单等等功能就留给各位去探索了