18、物联网网络应用层协议深度解析

物联网网络应用层协议深度解析

1. 应用层协议概述

在物联网网络的应用层，有两种重要的应用协议在会话管理中发挥着关键作用，它们分别是受限应用协议（Constrained Application Protocol，CoAP）和消息队列遥测传输协议（Message Queuing Telemetry Transport，MQTT）。

1.1 MQTT 发布/订阅机制

MQTT 采用发布/订阅机制，属于事件驱动架构（Event Driven Architectures，EDA）的范畴。与传统的客户端/服务器模式不同，发布/订阅模型基于事件架构，能够满足物联网的观测需求。在这个模型中，存在一个或多个被称为代理（Broker）的实体，它们负责收集、存储和转发事件到各个端点。每个代理关联着多个端点，且单个端点仅与一个代理进行通信。端点既可以作为发布者，也可以作为订阅者。在物联网场景中，分析应用程序通常是订阅者，而设备则扮演发布者的角色。

发布者会宣传其能够生成的事件类型，即主题（Topic），代理会将此信息广播给所有其他端点。对特定主题感兴趣的端点会发起订阅请求，代理会在其内部数据库中将主题与端点进行绑定，此时端点就成为了订阅者。当发布者生成传感器读数或事件时，代理会将其作为通知转发给所有相关的订阅者。

发布/订阅系统具有以下两个主要特点：
- 异构性 ：代理能够处理来自不具备互操作性实体的订阅和通知。在单个发布/订阅场景中，可能存在多个主题和事件，代理只需转发消息而无需处理其内容，仅需一个通用接口来理解如何处理订阅和通知。
- 异步性 ：订阅者和发布者