MQTTブローカーの理解:
建築、特徴および アプリケーション

MQTT プロトコルのコアコンポーネントは次のとおりです。

• 出版者:メッセージを送信するデバイスまたはアプリケーション。
• 招聘人数:メッセージを受信するデバイスやアプリケーション。
• トピック:どのメッセージがルーティングされたかを通したチャンネルの名前をつけました。
• サービス内容(QoS):メッセージ配信保証(QoS 0, 1, 2)を定義します。
• メッセージの保存:ブローカーが新しい加入者のために保存したメッセージ。
• 最後の Will と Testament (LWT):クライアントがブローカーから送信したメッセージ 予期しない接続を解除します。

このアーキテクチャは非同期通信、スケーラビリティ、および最小限をサポートしています オーバーヘッド、IoT、モバイルアプリケーション、制約のある環境に理想的なMQTTを作る。

• 顧客関係:クライアントは、ブローカーとTCP接続を開始し、 続いて MQTT CONNECT パケット。 認証時(必要な場合)、ブローカーは、 パケットを消費します。
• 開催概要クリーンなセッションフラグに応じて、ブローカーは 新しいセッションを作成したり、既存のセッションを再開したりします。 トピックサブスクリプション、未配信メッセージ、および QoSの状態。
• の処理:クライアントは、1つ以上のトピックを購読します SUBSCRIBE パケット。 ブローカーはこれらのサブスクリプションを登録し、SUBACKパケットでそれらを認識します。
• メッセージの出版:出版社は、PUBLISHパケットを使用してメッセージを送信します。 ザ・オブ・ザ・ ブローカーは、トピックのマッチングに基づいて、適切な加入者にこれらを受信、プロセス、転送します。
• QoS管理:QoS レベルに基づいて、ブローカーは適切な メッセージ重複チェック、認識チェーン、および永続的なストレージを含む配送メカニズム。
• 切断の処理:接続解除では、ブローカーはリソースを解放し、送信しますお問い合わせお問い合わせ 定義され、セッションタイプに基づいてセッション状態を保存します。

• 関係の層:TCP/IP の接続を扱い、SSL/TLSの特長暗号化。
• ハードウェア:デコードMQTT制御 パケット パケットプロトコルの遵守を検証します。
• セッションマネージャー:サブスクリプションを含むクライアントの状態を維持します。, QoS 配信保証、および保持されたメッセージ。
• トピック公開されたメッセージを購読トピックにマッチする 階層的なトピック構造。
• メールアドレス:保存されたメッセージ、持続的なセッション、QoSレベル 1/2 メッセージ。
• 認証と認証クライアントのアイデンティティを検証し、 トピックレベルのアクセス管理ポリシーを強化します。
• ロードバランス:水平スケーラビリティと高機能を確保 分散環境の可用性。

このモジュラー設計により、ブローカーは1秒あたりの数百万のメッセージを処理することができます レイテンシと高い信頼性。

• カスタマーサポート:その他MQTTの特長、多くのブローカーはHTTP、WebSocket、MQTT-SNをサポートしています。
• TLS/暗号化:クライアントとブローカー間の安全な通信を確保します。
• 認証:ユーザー名/パスワード、X.509証明書、 と OAuth2.
• ライセンス:トピックに基づくファイングラインドアクセス制御 階層。
• 業務内容読み込み共有とフェイルオーバーを有効にします。 分散展開。
• お問い合わせブローカーがセッションやメッセージデータを保存できるように 再起動します。
• 監視の記録:メッセージフロー、クライアント行動、ブローカーを追跡 健康メトリック。
• プラグインアーキテクチャ:カスタムエクステンション、プロトコル、統合をサポートしています。

• モデル:
  
  • 招聘人数:お問い合わせ コミュニティ。
  • お問い合わせSLA はサポート、機能、SLA で。
• 導入事例
  
  • スタンドアローン:問合せ先: Rémi Coulom.
  • クラスター:ss s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s s
• 環境指定:
  
  • クラウド ネイティブ:オートスケーリングやマネージドで機能する お問い合わせ
  • エッジベース:宇宙人、宇宙人
• ハードウェアサポート:
  
  • MQTTOnlyの特長お問い合わせ
  • ハードウェアAMQP、CoAP、WebSocket、CoAP、WebSocketなど

このダイバーシティは、ブローカーがDIYスマートホームセットアップからすべてのものに対応できるようにします。 大規模な企業向けIoTインフラ

• プレオンプレス:構成およびデータの完全な制御、のために適した 産業および私用ネットワーク。
• ベースクラウド:拡張性、管理されたインフラストラクチャ、および統合を提供します 他のクラウドサービス。
• ドッカー:急速なテストを容易にする携帯用配置の単位 そしてスケーリング。
• クネベル:高可用性、自動スケーリング、および高可用性のオーケストレーション 自己治癒システム。
• 首页:レイテンシを削減し、改善するために、データソースに近い展開 信頼性。

適切なデプロイメントモデルを選択すると、レイテンシビリティの許容度、セキュリティの評価が含まれます 要件、スケーラビリティ、メンテナンスのオーバーヘッド。

• 交通アクセス暗号化された通信のために TLS/SSL を有効にする。
• クライアント認証::証明書、トークン、または資格情報を使用して検証 クライアント。MQTT 5.0の特長これを強化する より洗練された認証フローのための専用のAUTHパケット付き。
• アクセス制御:Topic ベースの ACL は、クライアントが公開または公開できるものを制限します。 購読する
• 条件:1秒あたりのメッセージを制限することにより、不正を防止します。
• の検出:ログと異常検知システムを特定 悪意のある行動。
• 構成:開口部の最小化、未使用の機能の無効化、 定期的に資格情報を回転させます。

積極的なセキュリティ戦略は、完全性を維持し、 MQTT ベースのシステムの機密性。

• スループット:1秒あたりの処理件数。
• 潜水艦:出版社から購読者に旅行するためのメッセージのために取られた時間。
• 関係の計算:同時アクティブクライアントセッション数
• 記憶の使用法:セッション、メッセージ、バッファに関連するRAM消費 ストレージ。
• ログインピークの交通の間に負荷を処理する。
• イベント情報ブローカーの安定性は時間とともに。
• 投稿されたメッセージ:失敗したメッセージの送達のカウントと原因。

Prometheus、Grafana、およびブローカーネイティブダッシュボードなどのパフォーマンス監視ツールは、 一般的に使用される。

• 招聘人数:リアルタイムでライト、サーモスタット、アプライアンスを制御する フィードバック
• 産業IoT:機械・センサー・PLCの監視・制御
• 接続された車:テレマティクス、診断、および内部空気の管理 更新情報
• 農業:環境条件を追跡し、潅漑を自動化します。
• ヘルスケア:患者の生命および医療機器の実時間監視。
• ソリューション在庫追跡および兵站学の調整。
• スマートシティ:交通管理・公共安全・環境 監視。

• データベース:SQL または NoSQL データベースでテレメトリーをストーリングします。
• メール:複雑なデータのカフカ、ラビットMQ、NATSのブリッジング パイプライン。
• ツール:Grafana、Kibana、カスタムダッシュボードとの統合。
• エッジ ウォレット:Node-RED、KubeEdge、AWS Greengras はローカル処理に使用されます。
• REST API と WebSocket:MQTTデータをWebアプリケーションや外部に配信 システム。
• クラウドプラットフォーム:AWS、Azure、Google Cloudなどと連携

これらの統合は、ブローカーをIoT、分析、および オートメーション。

• MQTT 5.0 の採用:より多くのブローカーは、ユーザーのような高度な機能を採用しています プロパティ, 強化されたエラー報告, トピックエイリアシング.
• とフェデレーションローカルのための分散アーキテクチャ 意思決定とデータ社会。
• AI とアプリケーションの統合:リアルタイムのデータ処理と異常 検出。
• ソリューション:ハードウェア・バック・暗号化、ゼロ・トラスト・ネットワーク、および AI主導の脅威検出
• 相互運用性の標準:マルチプロトコル通信のためのより良いサポート データモデルを開く

IoT のエコシステムが拡大するにつれて、ブローカーはよりインテリジェントで適応性をサポートするように進化し、 および自動システム。

• ブローカーは、多様なシステム間で軽量でリアルタイムな通信を可能にします。
• クラウドとエッジの両方でスケーラブルで安全な展開をサポートします。
• セキュリティ、QoS、セッション管理は、信頼できる運用に集中しています。
• 他のテクノロジーとの統合により、ブローカーはより大きなデータパイプラインの一部になることができます。
• 今後も、IoTやデジタルシステムの関連性を確保し、進化し続ける。

IoT のエコシステムが拡大するにつれて、ブローカーはよりインテリジェントで適応性をサポートするように進化し、 および自動システム。

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