Mqtt qs 消息可靠性分析

MQTT协议提供了QoS机制以保证消息在网络受限环境下可靠到达。QoS分为0、1、2三个等级,分别对应最多交付一次、至少交付一次和只交付一次。QoS 0可能会丢失消息,QoS 1可保证收到但可能重复,QoS 2则保证既不丢失也不重复。QoS等级越高,消息可靠性增强,但传输复杂度也提高。在实际使用中,需要根据场景选择合适的QoS等级,并处理可能的重复消息问题。

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什么是QoS
很多时候,使用MQTT协议的设备都运行在网络受限的环境下,而只依靠底层的TCP传输协议,并不能完全保证消息的可靠到达。因此,MQTT提供了QoS机制,其核心是设计了多种消息交互机制来提供不同的服务质量,来满足用户在各种场景下对消息可靠性的要求。
MQTT定义了三个QoS等级,分别为:
QoS 0,最多交付一次。
QoS 1,至少交付一次。
QoS 2,只交付一次。
其中,使用QoS 0可能丢失消息,使用QoS 1可以保证收到消息,但消息可能重复,使用QoS 2可以保证消息既不丢失也不重复。QoS等级从低到高,不仅意味着消息可靠性的提升,也意味着传输复杂程度的提升。
在一个完整的从发布者到订阅者的消息投递流程中,QoS等级是由发布者在PUBLISH报文中指定的,大部分情况下Broker向订阅者转发消息时都会维持原始的QoS不变。不过也有一些例外的情况,根据订阅者的订阅要求,消息的QoS等级可能会在转发的时候发生降级。
例如,订阅者在订阅时要求Broker可以向其转发的消息的最大QoS等级为QoS 1,那么后续所有QoS 2消息都会降级至QoS 1转发给此订阅者,而所有QoS 0和QoS 1消息则会保持原始的QoS等级转发。
接下来,让我们来看看MQTT中每个QoS等级的具体原理。
QoS 0-最多交付一次
QoS 0是最低的QoS等级。QoS 0消息即发即弃,不需要等待确认,不需要存储和重传,因此对于接收方来说,永远都不需要担心收到重复的消息。
为什么QoS 0消息会丢失?
当我们使用QoS 0传递消息时,消息的可靠性完全依赖于底层的TCP协议。
而TCP只能保证在连接稳定不关闭的情况下消息的可靠到达,一旦出现连接关闭、重置,仍有可能丢失当前处于

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