MQTT Broker服务器开源利器-Mosquitto

在物联网（IoT）和实时数据传输日益普及的今天，消息队列和消息代理在应用架构中扮演着越来越重要的角色。对于 Java 开发者而言，选择一款高效、可靠且易于集成的消息代理至关重要。Mosquitto作为一款开源的消息代理软件，凭借其轻量级、支持多种协议（如 MQTT、MQTT-SN、WebSocket）等优势，成为众多开发者的首选。

Mosquitto 基础理论

什么是 Mosquitto

Mosquitto 是由 Eclipse 基金会开发和维护的开源消息代理，它实现了 OASIS MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）消息协议，这是一种基于发布 / 订阅模式的轻量级通信协议，特别适合在低带宽、不稳定网络环境下的物联网设备和移动应用中使用。Mosquitto 不仅支持 MQTT 协议，还提供了对 MQTT-SN（用于传感器网络的简化版 MQTT）和 WebSocket 的支持，能够满足不同场景下的消息传递需求。

Mosquitto 的优势

轻量级：Mosquitto 占用资源少，适合在资源受限的设备（如树莓派、嵌入式设备）上运行。

开源免费：遵循 EPL（Eclipse Public License）协议，开发者可以自由使用、修改和分发。

跨平台：支持 Windows、Linux、macOS 等多种操作系统，并且提供了丰富的客户端库，方便与不同语言的应用集成。

安全可靠：支持 TLS/SSL 加密、用户名和密码认证、访问控制列表（ACL）等安全机制，保障消息传输的安全性。

Mosquitto 与 EMQX 对比

性能表现

Mosquitto：作为轻量级消息代理，在低并发、资源受限场景下表现出色，占用系统资源较少，适合小型物联网项目或边缘设备。但在高并发、大规模连接场景中，其性能可能会受到一定限制，处理能力相对较弱。

EMQX：专为高并发、大规模物联网场景设计，采用了分布式架构和高效的消息处理算法，能够支持百万级别的并发连接和高吞吐量的消息处理，在性能上具有明显优势，更适合大型企业级物联网项目或需要处理海量数据的场景。

功能特性

Mosquitto：支持 MQTT、MQTT-SN、WebSocket 等协议，提供基础的发布 / 订阅功能，具备基本的安全机制，如 TLS/SSL 加密、用户名密码认证和访问控制列表（ACL）。但在集群管理、插件扩展等方面功能相对简单。

EMQX：除了支持多种消息协议外，还提供了丰富的功能特性，如强大的集群管理功能，可实现自动发现、负载均衡和故障转移；具备灵活的插件机制，方便扩展功能，如集成数据库、实现消息持久化等；同时还支持规则引擎，可对消息进行过滤、转换和处理。

生态与社区支持

Mosquitto：是开源项目，拥有一定规模的社区，开发者可以在社区中获取帮助和分享经验。但其生态相对较小，插件和工具相对较少。

EMQX：同样是开源项目，并且得到了广泛的应用和推广，拥有活跃的社区和庞大的生态系统。官方提供了丰富的文档、教程和示例，同时还有众多的第三方插件和工具，便于开发者快速构建复杂的物联网应用。

使用场景建议

如果项目对资源占用敏感，属于小规模、低并发的物联网应用，或者是在边缘设备上运行，Mosquitto 是一个不错的选择；而当项目需要处理高并发、大规模连接，对功能丰富度和扩展性有较高要求，例如大型智慧城市、工业物联网项目，EMQX 则更能满足需求。

安装与部署

Docker

1. 拉取镜像

  docker pull eclipse-mosquitto:latest

2. 创建配置文件

创建本地目录存放配置和数据

   mkdir -p ./{config,data,log}

编辑配置文件 ./config/mosquitto.conf

  # 基础配置
  listener 1883
  allow_anonymous true  # 是否匿名连接
  
  # 持久化与日志
  persistence true
  persistence_location /mosquitto/data
  log_dest file /mosquitto/log/mosquitto.log

3. 启动容器

  #  1883 MQTT 默认端口，9001 WebSocket 端口（可选）
  docker run -d \
  --name my-mosquitto \
  -p 1883:1883 \
  -p 9001:9001 \
  -v $(pwd)/config:/mosquitto/config \
  -v $(pwd)/data:/mosquitto/data \
  -v $(pwd)/log:/mosquitto/log \
  eclipse-mosquitto

Windows

从Mosquitto 官方网站下载安装包，按照安装向导进行安装。

Ubuntu 22.04.5

  # 更新系统软件库
  sudo apt update
  # 安装mosquitto套件
  sudo apt-get install mosquitto mosquitto-clients
  # 安装完成后查看服务状态
  systemctl status mosquitto

一同安装的还有其它mosquitto工具套件：mosquitto、mosquitto_ctrl、mosquitto_passwd、mosquitto_pub、mosquitto_rr、mosquitto_sub

除了基本的mqtt服务mosquitto外，其它工具的作用分别为：

mosquitto_ctrl：这是 Mosquitto 的控制工具，主要用于与运行中的 Mosquitto 代理进行交互，执行管理操作。

主要功能

查看代理状态：获取运行时信息，如连接数、主题数等
动态修改配置：无需重启服务即可调整部分参数
执行维护操作：如清理会话、查看内存使用情况等

mosquitto_ctrl里有很多模块，如统计模块、安全模块，上面安装的默认只有安全模块，即dynsec模块，可使用 mosquitto_ctrl dynsec help 查看使用帮助，主要是关于ACL权限的

mosquitto_passwd：这是密码管理工具，专门用于创建和管理 Mosquitto 的用户密码文件。

主要功能

创建密码文件：生成用于用户认证的密码文件
添加 / 删除用户：管理密码文件中的用户账户
修改用户密码：更新现有用户的登录密码

例子：mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd cxl ，还有其它增删改查命令可通过 mosquitto_passwd --help 查看帮助

mosquitto_pub：这是 MQTT 消息发布工具，用于向 Mosquitto 代理发布消息。

核心参数

-h：指定代理服务器地址
-p：指定代理服务器端口
-t：指定发布的主题
-m：指定消息内容
-q：指定 QoS 级别 (0,1,2)
-u/-P：用于认证的用户名和密码

例子：

  # 发布简单消息到指定主题
  mosquitto_pub -h localhost -t test/topic -m "Hello World"
  
  # 使用QoS 2发布消息并启用TLS
  mosquitto_pub -h server.example.com -p 8883 -t sensors/temp \
    -m "25.5" -q 2 --cafile /path/to/ca.crt
  
  # 从文件读取内容作为消息发布
  mosquitto_pub -t logs/error -f /var/log/error.log
  
  # 发布保留消息
  mosquitto_pub -t status -m "online" -r

mosquitto_sub：这是 MQTT 消息订阅工具，用于从 Mosquitto 代理订阅主题并接收消息。

核心参数

-h：代理服务器地址
-p：代理服务器端口
-t：订阅的主题
-v：显示详细输出（包含主题）
-q：指定订阅的 QoS 级别
-u/-P：认证信息

例子，图中是我用mqttx客户端进行连接后发送的消息：

  # 订阅单个主题并显示消息
  mosquitto_sub -h localhost -t test/topic -v
  
  # 订阅多个主题
  mosquitto_sub -t "home/#" -t "office/#" -v
  
  # 使用通配符订阅所有主题
  mosquitto_sub -t "#" -v
  
  # 订阅并将消息保存到文件
  mosquitto_sub -t sensors/data -h 192.168.1.50 > sensor_data.log
  
  # 带认证信息的订阅
  mosquitto_sub -t private/topic -u username -P password -v

mosquitto_rr：这是请求 - 响应工具，基于 MQTT 实现远程过程调用 (RPC) 模式。

工作原理

发送请求消息到特定主题
等待并接收来自指定响应主题的回复
自动处理请求 ID 匹配

需配合服务端使用，这里就不作演示了。

配置

基础配置

配置项	描述	默认值	示例
`persistence`	是否启用消息持久化	`true`	`persistence true`
`persistence_location`	持久化数据存储路径	`/var/lib/mosquitto/`	`persistence_location /var/lib/mosquitto/`
`log_dest`	日志输出目标（可设为 file、stdout、syslog 等）	`syslog`	`log_dest file /var/log/mosquitto/mosquitto.log`
`log_type`	日志记录类型	包含`error`、`warning`等	`log_type all`
`include_dir`	包含其他配置文件的目录	无	`include_dir /etc/mosquitto/conf.d`

网络配置

配置项	描述	默认值	示例
`port`	MQTT 服务端口	`1883`	`port 1883`
`bind_address`	绑定的 IP 地址	监听所有接口	`bind_address 192.168.1.100`
`max_connections`	最大并发连接数（-1 表示无限制）	`-1`	`max_connections 1000`
`connection_messages`	是否发布客户端连接 / 断开消息	`false`	`connection_messages true`
`allow_anonymous`	是否允许匿名连接	`true`	`allow_anonymous false`

安全认证配置

配置项	描述	默认值	示例
`password_file`	用户名密码文件路径	无	`password_file /etc/mosquitto/passwd`
`acl_file`	访问控制列表文件路径	无	`acl_file /etc/mosquitto/acl`
`use_identity_as_username`	是否使用客户端证书的 CN 作为用户名	`false`	`use_identity_as_username true`
`tls_version`	TLS 版本	`tlsv1.2`	`tls_version tlsv1.3`
`cafile`	CA 证书文件路径	无	`cafile /etc/mosquitto/certs/ca.crt`
`certfile`	服务器证书文件路径	无	`certfile /etc/mosquitto/certs/server.crt`
`keyfile`	服务器私钥文件路径	无	`keyfile /etc/mosquitto/certs/server.key`

桥接配置

配置项	描述	默认值	示例
`connection`	桥接连接名称	无	`connection remote_broker`
`address`	远程代理地址和端口	无	`address 192.168.1.200:1883`
`topic`	桥接主题配置（格式：topic 主题 QoS [方向]）	无	`topic sensors/# in 1`
`bridge_protocol_version`	桥接协议版本	`mqttv311`	`bridge_protocol_version mqttv5`
`bridge_insecure`	是否允许不安全连接（用于 TLS）	`false`	`bridge_insecure true`

高级配置

配置项	描述	默认值	示例
`autosave_interval`	自动保存持久化数据的间隔（秒）	`1800`	`autosave_interval 3600`
`max_inflight_messages`	最大飞行中消息数	`100`	`max_inflight_messages 200`
`max_queued_messages`	最大排队消息数	`1000`	`max_queued_messages 5000`
`message_size_limit`	最大消息大小（字节）	`0`（无限制）	`message_size_limit 1048576`
`retry_interval`	重发间隔（秒）	`20`	`retry_interval 30`
`sys_interval`	系统主题发布间隔（秒）	`10`	`sys_interval 30`

WebSocket 配置

配置项	描述	默认值	示例
`listener`	监听端口和地址（用于 WebSocket）	无	`listener 9001`
`protocol`	协议类型	`mqtt`	`protocol websockets`
`websockets_compression`	是否启用 WebSocket 压缩	`false`	`websockets_compression true`

MQTTv5 特定配置

配置项	描述	默认值	示例
`allow_zero_length_clientid`	是否允许零长度客户端ID	`true`	`allow_zero_length_clientid false`
`require_correct_packet_order`	是否要求正确的包顺序	`false`	`require_correct_packet_order true`
`use_subscribe_id`	是否使用订阅标识符	`false`	`use_subscribe_id true`

系统资源配置

配置项	描述	默认值	示例
`sys_interval`	系统主题发布间隔（秒）	`10`	`sys_interval 30`
`system_heartbeat`	系统心跳间隔（秒）	`0`（禁用）	`system_heartbeat 60`
`max_keepalive`	最大 Keep Alive 值（秒）	`65535`	`max_keepalive 3600`

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MQTT Broker服务器开源利器-Mosquitto

Mosquitto 基础理论

什么是 Mosquitto

Mosquitto 的优势

Mosquitto 与 EMQX 对比

性能表现

功能特性

生态与社区支持

使用场景建议

安装与部署

Docker

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2. 创建配置文件

3. 启动容器

Windows

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配置

基础配置

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安全认证配置

桥接配置

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WebSocket 配置

MQTTv5 特定配置

系统资源配置

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Anaconda安装

Nginx安装

Mysql管理

同步工具：rsync

python源

jar包启动脚本

高通在全球三大洲指控 Arm 垄断反竞争，芯片架构授权模式面临重构

SSH 免登录

Ollama接口API

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Mosquitto 与 EMQX 对比​

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