MQTT MQTT QoS2 和 QoS 的最佳实践

niubi · 2020年05月25日 · 94 次阅读
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QoS0 和 QoS1 是相对简单的 QoS 等级,QoS2 不仅要确保 Receiver 能收到 Sender 发送的消息,还要保证消息不重复。它的重传和应答机制就要复杂一些,同时开销也是最大的。下面就让我们来看一下 QoS2 的机制。本节课核心内容:

  • QOS2 -QoS 和会话(Session)
  • 如何选择 QoS

7.1 QOS2

在 QoS2 下,一条消息的传递流程如下: iotschool

QoS 使用 2 套请求/应答流程(一个 4 段的握手)来确保 Receiver 收到来自 Sender 的消息,且不重复:

  • Sender 发送 QoS 为 2 的 PUBLISH 数据包,数据包 Packet Identifier 为 P,并在本地保存该 PUBLISH 包;
  • Receiver 收到 PUBLISH 数据包以后,在本地保存 PUBLISH 包的 Packet Identifier P,并回复 Sender 一个 PUBREC 数据包,PUBREC 数据包可变头中的 Packet Identifier 为 P,没有消息体(Payload);
  • 当 Sender 收到 PUBREC,它就可以安全地丢弃掉初始的 Packet Identifier 为 P 的 PUBLISH 数据包,同时保存该 PUBREC 数据包,同时回复 Receiver 一个 PUBREL 数据包,PUBREL 数据包可变头中的 Packet Identifier 为 P,没有消息体;如果 Sender 在一定时间内没有收到 PUBREC,它会把 PUBLISH 包的 DUP 标识设为 1,重新发送该 PUBLISH 数据包(Payload);
  • 当 Receiver 收到 PUBREL 数据包,它可以丢弃掉保存的 PUBLISH 包的 Packet Identifier P,并回复 Sender 一个 PUBCOMP 数据包,PUBCOMP 数据包可变头中的 Packet Identifier 为 P,没有消息体(Payload);
  • 当 Sender 收到 PUBCOMP 包,那么它认为数据包传输已完成,它会丢弃掉对应的 PUBREC 包。如果 Sender 在一定时间内没有收到 PUBCOMP 包,它会重新发送 PUBREL 数据包。

我们可以看到在 QoS2 中,完成一次消息的传递,Sender 和 Reciever 之间至少要发送四个数据包,QoS2 是最安全也是最慢的一种 QoS 等级了。

我们可以运行上一课中的 publish_with_qos.js 和 subscribe_with_qos.js 来验证一下:

node publish_with_qos.js --qos=2 输出为:

send: publish
receive: pubrec
send: pubrel
receive: pubcomp

node subscribe_with_qos.js --qos=2 输出为:

receive: publish
send: pubrec
receive: pubrel
send: pubcomp

当然,和上一课讲的一样,如果 Publish QoS 为 1,Subscribe QoS 为 2,或者 Publish QoS 为 2,Subscribe QoS 为 1,那么实际 Subscribe 接收消息的 QoS 仍然为 1。

7.2 QoS 和会话(Session)

如果 Client 想接收离线消息,必须使用持久化的会话(Clean Session = 0)连接到 Broker,这样 Broker 才会存储 Client 在离线期间没有确认接收的 QoS 大于 1 的消息。

7.3 如何选择 QoS

在以下情况下你可以选择 QoS0:

  • Client 和 Broker 之间的网络连接非常稳定,例如一个通过有线网络连接到 Broker 的测试用 Client;
  • 可以接受丢失部分消息,比如你有一个传感器以非常短的间隔发布状态数据,所以丢一些也可以接受;
  • 你不需要离线消息。

在以下情况下你应该选择 QoS1:

  • 你需要接收所有的消息,而且你的应用可以接受并处理重复的消息;
  • 你无法接受 QoS2 带来的额外开销,QoS1 发送消息的速度比 QoS2 快很多。

在以下情况下你应该选择 QoS2:

  • 你的应用必须接收到所有的消息,而且你的应用在重复的消息下无法正常工作,同时你也能接受 QoS2 带来的额外开销。

实际上,QoS1 是应用最广泛的 QoS 等级,QoS1 发送消息的速度很快,而且能够保证消息的可靠性。虽然使用 QoS1 可能会收到重复的消息,但是在应用程序里面处理重复消息,通常并不是件难事。在实战的课程里面我们会看到如何在应用里对消息去重。

sds 将本帖设为了精华贴 05月25日 23:16
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