MQTT 5.0 报文解析 01：CONNECT 与 CONNACK

在 MQTT 5.0 报文介绍 中，我们介绍了 MQTT 报文由固定报头、可变报头和有效载荷三个部分组成，以及可变字节整数、属性这类 MQTT 报文中的通用概念。现在，我们将按照实际的用途来进一步介绍各个类型的报文的组成。首先，我们将专注于用于建立 MQTT 连接的报文。

如果我们想要使用 MQTT 进行通信，第一步必然是建立一个 MQTT 连接，而建立 MQTT 连接需要用到两个控制报文，它们分别是 CONNECT 报文与 CONNACK 报文。CONNECT 报文是客户端与服务端建立网络连接后，向服务端发送的第一个控制报文，用来发起连接请求。服务端将返回 CONNACK 报文告知客户端连接结果。

报文示例

我们使用 MQTTX CLI 向 公共 MQTT 服务器 发起一个连接，在这个连接中，我们将协议版本设置 MQTT 5.0，Clean Start 设置为 1，Session Expiry Interval 设置为 300 秒，Keep Alive 设置为 60，用户名和密码分别设置为 admin 和 public，对应的 MQTTX CLI 命令为：

mqttx conn --hostname broker.emqx.io --mqtt-version 5 \  --session-expiry-interval 300 --keepalive 60 --username admin --password public

以下是使用 Wireshark 工具抓取到的 MQTTX CLI 发出的 CONNECT 报文，Linux 环境可以先使用 tcpdump 命令抓取报文，然后再导入至 Wireshark 查看：

10 2f 00 04 4d 51 54 54 05 c2 00 3c 05 11 00 00 01 2c 00 0e 6d 71 74 74 78 5f 30 63 36 36 38 64 30 64 00 05 61 64 6d 69 6e 00 06 70 75 62 6c 69 63

但这是一串不易理解的十六进制字节，除非它们被转换成以下格式：

同样我们也抓取到了公共 MQTT 服务器返回的 CONNACK 报文：

20 13 00 00 10 27 00 10 00 00 25 01 2a 01 29 01 22 ff ff 28 01

在解析这串报文数据之后我们可以看到，CONNACK 报文的 Reason Code 为 0，表示连接成功，后面的多个属性则给出了服务器支持的功能列表，比如支持的最大报文长度，是否支持保留消息等等：

当然，Wireshark 其实也已经为我们列出了报文中各个字段的值，通过下文对 CONNECT 和 CONNACK 报文结构的介绍，再结合 Wireshark 的抓包结果按图索骥，你将很快掌握这两个报文：

CONNECT 报文结构

固定报头

CONNECT 报文的固定报头中，位于首字节高 4 位的报文类型字段的值必须为 1（0b0001），首字节中低 4 位则固定全为 0。

所以，CONNECT 报文的第一个字节的值必然为 0x10，我们