3.4网络通讯协议

EMPOWERFORINDUSTRYGROWWITHPARTNERS网络通讯协议学习目标

能够理解长连接和短连接能够认知MQTT协议和HTTP协议

能够了解MQTT协议和HTTP协议的区别

能够了解MQTT协议的应用场景能够掌握网关MQTT参数的配置方法网络通讯协议1.长连接和短连接

前面项目三介绍了OSI模型，MQTT和HTTP都是应用层协议，底层是基于TCP/IP协议。TCP是一种面向连接的传输层协议，提供可靠的传输服务。当然还有面向无连接的UDP。对于UDP来讲，其无需建立连接就能够进行数据传输，而对于TCP来讲，其在进行数据传输之前，需要进行“三次报文握手”建立连接，然后才进行数据传输，数据传输完成之后，还需要进行“四次报文挥手”释放连接。

TCP协议连接和断开网络通讯协议1.长连接和短连接

长连接：长连接指在一个连接上可以连续发送多个数据包，在连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发链路检测包。短连接：短连接是相对于长连接而言的概念，指的是在数据传送过程中，只在需要发送数据时，才去建立一个连接，数据发送完成后，则断开此连接，即每次连接只完成一项业务的发送。长连接与短连接的定义网络通讯协议2.MQTT协议MQTT是一种基于发布/订阅模式的“轻量级”通信协议，该协议构建于TCP/IP协议上，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。作为一种低开销、低带宽占用的即时通信协议，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协议的定义网络通讯协议2.MQTT协议实现MQTT协议需要客户端和服务器端通讯完成，在通信过程中，MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker，服务器）、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协议的原理MQTT原理网络通讯协议2.MQTT协议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。MQTT协议的原理网络通讯协议2.MQTT协议MQTT客户端与服务器一个使用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；订阅其他客户端发布的消息；退订或删除应用程序的消息；断开与服务器连接。MQTT服务器亦称为“消息代理”可以是一个应用程序或一台设备，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MQTT服务器网络通讯协议2.MQTT协议MQTT三种消息发布的服务质量MQTT具体有三种消息发布的服务质量：至多一次，消息发布完全依赖底层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，环境传感器数据，丢失一次读记录无所谓，因为不久后还会有第二次发送。至少一次，确保消息到达，但消息重复可能会发生。只有一次，确保消息到达一次。这一级别可用于如下情况，在计费系统中，消息重复或丢失会导致不正确的结果。网络通讯协议3.HTTP/HTTPS协议HTTP/HTTPS协议的概述HTTP的全称是超文本传输协议，可以说是网络中使用的最多的协议了，无论是浏览网页或是下载文件，都离不开HTTP。物联网设备使用HTTP协议传输数据也是一种常用的方式，而且HTTP协议是个很成熟的东西，在服务器上很容易部署。HTTPS（HypertextTransferProtocoloverSecureSocketLayer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。注意：HTTP和HTTPS使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。网络通讯协议第一步：设备身份认证：通过三元组获取token认证请求示例：POST/authHTTP/1.1Host:接入域名Content-Type:application/jsonbody:{body内容}返回示例：{"code":0,//业务状态码"message":"success",//业务信息

"info":{

"token":"token值"

}}第二步：设备数据上报请求示例：POST/topic/当前设备对应topicHost:接入域名password:${token}//返回的token值Content-Type:application/octet-streambody:${your_data}返回示例{

"code":0,//业务状态码

"message":"success",//业务信息

"info":{"messageId":123}}3.HTTP/HTTPS协议HTTP定义了与服务器交互的不同方法，最基本的方法有4种，分别是GET，POST，PUT，DELETE。网络通讯协议3.HTTP/HTTPS协议常见的HTTP状态码200-请求成功301-资源（网页等）被永久转移到其他URL404-请求的资源（网页等）不存在500-内部服务器错误网络通讯协议3.HTTP/HTTPS协议MQTT与HTTP的区别MQTTHTTP架构基于发布/订阅模式基于请求/响应模型复杂度相对简单相对复杂运行方式基于TCP运行基于TCP，也可以使用UDP协议设计数据中心文档中心消息大小使用二进制，较小使用ASCII码，较大消息头2字节8字节端口号188380或8080数据安全提供SSL/TLS方法不提供安全方法，但是https提供小结

MQTT是一种基于发布/订阅模式的“轻量级”通信协议，该协议构建于TCP/IP协议上。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。MQTT传输的消息分为：主题（Topic）和负载（pa