QoS等级
- QoS0,At most once,至多一次;
- QoS1,At least once,至少一次;
- QoS2,Exactly once,确保只有一次。
QoS 是消息的发送方(Sender)和接受方(Receiver)之间达成的一个协议: - QoS0 代表,Sender 发送的一条消息,Receiver 最多能收到一次,也就是说 Sender 尽力向 Receiver 发送消息,如果发送失败,也就算了;
- QoS1 代表,Sender 发送的一条消息,Receiver 至少能收到一次,也就是说 Sender 向 Receiver 发送消息,如果发送失败,会继续重试,直到 Receiver 收到消息为止,但是因为重传的原因,Receiver 有可能会收到重复的消息;
- QoS2 代表,Sender 发送的一条消息,Receiver 确保能收到而且只收到一次,也就是说 Sender 尽力向 Receiver 发送消息,如果发送失败,会继续重试,直到 Receiver 收到消息为止,同时保证 Receiver 不会因为消息重传而收到重复的消息。
注:QoS 是 Sender 和 Receiver 之间达成的协议,不是 Publisher 和 Subscriber 之间达成的协议。也就是说 Publisher 发布一条 QoS1 的消息,只能保证 Broker 能至少收到一次这个消息;至于对应的 Subscriber 能否至少收到一次这个消息,还要取决于 Subscriber 在 Subscribe 的时候和 Broker 协商的 QoS 等级。
Qos0
Sender 向 Receiver 发送一个包含消息数据的 PUBLISH 包,然后不管结果如何,丢弃掉已发送的 PUBLISH 包,一条消息的发送完成。
QoS1
QoS 要保证消息至少到达 Sender 一次,所以有一个应答的机制。
- Sender 向 Receiver 发送一个带有消息数据的 PUBLISH 包, 并在本地保存这个 PUBLISH 包。
- Receiver 收到 PUBLISH 包以后,向 Sender 发送一个 PUBACK 数据包,PUBACK 数据包没有消息体(Payload),在可变头中(Variable header)中有一个包标识(Packet Identifier),和它收到的 PUBLISH 包中的 Packet Identifier 一致。
- Sender 收到 PUBACK 之后,根据 PUBACK 包中的 Packet Identifier 找到本地保存的 PUBLISH 包,然后丢弃掉,一次消息的发送完成。
- 如果 Sender 在一段时间内没有收到 PUBLISH 包对应的 PUBACK,它将该 PUBLISH 包的 DUP 标识设为 1(代表是重新发送的 PUBLISH 包),然后重新发送该 PUBLISH 包。重复这个流程,直到收到 PUBACK,然后执行第 3 步。
QoS2
- 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。
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。
QoS降级问题
在 MQTT 协议中,从 Broker 到 Subscriber 这段消息传递的实际 QoS 等于:Publisher 发布消息时指定的 QoS 等级和 Subscriber 在订阅时与 Broker 协商的 QoS 等级,这两个 QoS 等级中的最小那一个。
QoS选择
- 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;
- 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。