EMQ X Broker詳解

一、EMQ X Broker簡介

EMQ X Broker是一個開源的分散式物聯網(MQTT)消息伺服器，它支持千萬級別的並發客戶端連接。EMQ X Broker是純 Erlang/OTP 實現的，具有高度可伸縮性，並提供Webhooks、MQTT協議處理、WebSocket支持等多種功能。以下是EMQ X Broker的一些最重要的功能。

1.支持重連

MQTT客戶端和伺服器之間的連接可能會斷開。EMQ X Broker支持MQTT客戶端的自動重連。這使得EMQ X Broker得以在網路不穩定的環境下，通過自動重新連接的方式，確保消息發送和接收的可靠性。

2.支持QoS

EMQ X Broker支持MQTT的三種服務質量(QoS)：至多一次(At most once)、至少一次(At least once)和剛好一次(Exactly once)。此外，EMQ X Broker還支持多會話，MQTT客戶端可以擁有多個並發傳輸流，支持保留消息。

3.支持WebSocket

EMQ X Broker支持WebSocket，可以輕鬆地通過Web瀏覽器連接到EMQ X Broker。這使得在Web瀏覽器上實現即時通訊(IoT)應用程序成為可能。

二、EMQ X Broker安裝和使用

1.安裝EMQ X Broker

1.1 在Linux系統上安裝EMQ X Broker

$ wget https://www.emqx.io/downloads/broker/v4.3.7/emqx-ubuntu20.04-v4.3.7.zip
$ unzip emqx-ubuntu20.04-v4.3.7.zip && cd emqx
$ ./bin/emqx start

1.2 在Docker上安裝EMQ X Broker

$ docker run -d --name emqx -p 1883:1883 -p 8081:8081 emqx/emqx:latest

2.使用EMQ X Broker

2.1 使用EMQ X Dashboard管理EMQ X Broker

EMQ X Dashboard是EMQ X Broker的Web管理頁面。可以通過以下URL訪問：

http://localhost:18083

2.2 使用EMQ X Broker API

EMQ X Broker提供了REST API，通過以下方式可以調用API：

$ curl -X POST -d '{"action":"subscribe", "topic":"test"}' "http://localhost:8080/api/v4/mqtt"
$ curl -X POST -d '{"action":"publish", "topic":"test", "payload":"hello world"}' "http://localhost:8080/api/v4/mqtt"

三、EMQ X Broker配置和擴展

1.EMQ X Broker配置

EMQ X Broker的配置文件在etc目錄下。以下是一些常用配置參數的解釋：

1.1 listeners.tcp.default 應用的默認TCP監聽器配置

1.2 mqtt.message.max_size 消息最大大小

1.3 plugins.emqx_auth_username 基於用戶名和密碼的授權插件

2.EMQ X Broker擴展

EMQ X Broker提供了鉤子機制，可以在消息傳輸前或傳輸後做一些處理。

-module(hook_publisher).
-export([message_publish/3]).

message_publish(ClientId, Message, Packet) ->
  io:format("Hooked message from ~p: ~p~n", [ClientId, Message]),
  ok.

將模塊 hook_publisher 載入到 EMQ X Broker 中：

hooks.publisher = hook_publisher

四、EMQ X Broker高可用性

在分散式系統中，為了確保可靠性和高可用性，需要將EMQ X Broker配置為Master和Slave的方式運行。

以下是一些常用的EMQ X Broker高可用性配置參數：

1.EMQ X配置文件中添加HA配置

config.emqx.enterprise = true
config.emqx.enterprise.mode = slave
config.emqx.manager.enable = true
config.emqx.manager.slave_api_port = 5362

2.EMQ X Broker啟動

開始啟動主伺服器，使用以下命令啟動：

.
./bin/emqx start

啟動後，使用主伺服器管理員的憑據登錄至EMQ X Dashboard。

使用以下命令啟動從伺服器：

./bin/emqx_ctl start_slave

五、EMQ X Broker監控

EMQ X Broker提供了EMQ X Management插件，這個插件提供了一個RESTful管理介面，使得可以使用命令行或Web界面對EMQ X Broker進行監控和管理。

可以通過以下URL訪問EMQ X Management插件的Web界面：

http://localhost:18083/api-docs/management.html

六、EMQ X Broker的性能測試

EMQ X Broker具有優秀的性能和可伸縮性，可以支持千萬級別的並發客戶端連接。

可以使用EMQ X Broker提供的MQTT Load Generator（mqtt-load）工具進行性能測試。

1.安裝MQTT Load Generator（mqtt-load）工具

可以通過以下方式進行安裝：

$ sudo apt-get install python3-pip
$ sudo pip3 install mqtt-load

2.基本使用方法

以下是一些常用的MQTT Load Generator參數：

2.1 -h: MQTT Broker hostname

2.2 -t: MQTT topic name (default: mqtt-bench), -T: topic count

2.3 -u: MQTT username, -P: MQTT password

2.4 -c: MQTT client count, -n: message count per client

例如，使用以下命令運行性能測試：

$ mqtt-load -h localhost -p 1883 -t test -m publish -c 1000 -n 10000 -q 1 -F 10 --no-random --fix-payload

七、EMQ X Broker的應用場景

EMQ X Broker可以應用於各種物聯網場景，包括：

1.智能家居：EMQ X Broker可以在智能家居環境中提供可靠的通信服務。

2.工業自動化：EMQ X Broker可以在工業自動化場景中支持實時監控和控制。

3.智能農業：EMQ X Broker可以在智能農業場景中提供可靠的數據傳輸服務。

4.智慧城市：EMQ X Broker可以在智慧城市場景中支持物聯網設備的數據傳輸和處理。

結論

本文闡述了EMQ X Broker的功能、安裝和使用、配置和擴展、高可用性、監控、性能測試以及應用場景。EMQ X Broker是一個穩定、可靠、高效的MQTT消息伺服器，可以應用於各種物聯網場景，並且具有廣泛的可擴展性和可定製性。