mqtt协议3.1.1中文版.pdf

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MQTT协议(Message Queuing Telemetry Transport),翻译过来就是遥信消息队列传输,是IBM公司于1999年提出的,现在最新版本是3.1.1。MQTT是一个基于TCP的发布订阅协议,设计的初始目的是为了极有限的内存设备和网络带宽很低的网络不可靠的通信,非常适合物联网通信。
文档链接 MQTT协议3.1.1中文翻译项目 MQTT协议3.1.1中文版PDF ·修订记录 版本 日期 发布说明 1.0.0 2015-07-30 翻译全部文本,完成初步审校,公开发布第一版 1.0.1 2015-10-22 修订几处笔误,增补几处未翻译的文本 ·关于译者 Blog Emai MQTT-3.1.1-CN 目录 1概述. 1 11MQTT协议的组织结构 1.2术语 8889 1.3规范引用 1.4非规范引用 10 1.5数据表示… 12 1.5.1二进制位 12 1.5.2整数数值.… aI.... 12 1.5.3UTF-8编码字符串 12 1.6编辑约定 4面B面 13 2MQTT控制报文格式. 14 2.1MQTT控制报文的结构 1 14 2.2固定报头 141 22.1MQTT控制报文的类型 .14 2.2.2标志 22.3剩余长度 16 23可变报头 17 2.3.1报文标识符 17 2.4有效载荷 19 3MQTT控制报文 20 3.1 CONNECT一连接服务端 3.1.1固定报头 3.1.2可变报头 3.1.3有效载荷 3.1.4响应 3.2 CONNACK一确认连接请求 28 32.1固定报头 28 322可变报头 28 32.3有效载荷 33PUBL|SH-发布消息… 33.1固定报头 30 332可变报头 32 33.3有效载荷 334响应 3.35动作 33 34 PUBACK一发布确认 34.1固定报头… 342可变报头 34 34.3有效载荷 MQTT-3.1.1-CN 344动作 34 3.5 PUBREC-发布收到(QoS2,第一步) 34 351固定报头 34 352可变报头 34 353有效载荷.… 35 354动作 35 36 PUBREL一发布释放(QoS2,第二步) 35 3.6.1固定报头. 35 3.62可变报头 35 363有效载荷.… 36 3.64动作 36 3.7 PUBCOMP-发布完成(Q0S2,第三步) 36 37.1固定报头 36 37.2可变报头 国B国 国面面着 3.7.3有效载荷 36 37.4动作 36 3.8 SUBSCR|BE-订阅主题 面画 37 38.1固定报头 382可变报头 37 3.83有效载荷 37 384响应 .39 39 SUBACK-订阅确认… 39.1固定报头 40 392可变报头 40 39.3有效载荷 3.10 UNSUBSCR|BE-取消订阅 3.10.1固定报头 42 3.102可变报头 42 3.10.3有效载荷 42 3.104响应 43 3.11 UNSUBACK-取消订阅确认… 43 3.11.1固定报头 44 3.11.2可变报头 44 3.11.3有效载荷 3.12 PINGREQ一心跳请求… 44 3.12.1固定报头 44 3.122可变报头 45 3.12.3有效载荷 45 3.124响应 5 3.13P| NGRESP-心跳响应 3.13.1固定报头 45 MQTT-3.1.1-CN 5 3.132可变报头 45 3.133有效载荷 45 3.14 DISCONNECT-断开连接 3.14.1固定报头 46 3.142可变报头 ………46 3.14.3有效载荷 46 3.144响应 6 4操作行为 47 4.1状态存储 47 4.1.1非规范示例 47 4.2网络连接 47 4.3服务质量等级和协议流程 48 4.3.1QoS0:最多分发一次 48 4.32QoS1:至少分发一次 48 433Q0S2:仅分发一次 49 4.4消息分发重试 51 4.5消息收到.… 46消息排序 4.7主题名和主题过滤器 4.7.1主题通配符 52 4.7.2以$开头的主题 4.7.3主题语义和用法… 4.8错误处理 54 5安全 55 5.1概述. 52MQTT解决方案:安全和认证 55 53轻量级的加密与受限设备 .55 54实现注意事项 55 54.1客户端身份验证 ∴56 542客户端授权 56 543服务端身份验证 56 5.4.4控制报文和应用消息的完整性 54.5控制报文和应用消息的保密性 546消息传输的不可否认性 …56 54.7检测客户端和服务端的盗用 面L 57 548检测异常行为 549其它的安全注意事项 57 54.10使用 SOCKS代理 .58 54.11安全配置文件 6使用 Websocket作为网络层 .59 6.1ANA注意事项 59 MQTT-3.1.1-CN 6 7一致性 60 7.1一致性目标 60 7.1.1MQTT服务端 60 7.1.2MQTT客户端 附录B强制性规范声明(非规范)… 62 MQTT-3.1.1-CN 1概述 11MQTT协议的组织结构 本规范分为七个章节 第一章-介绍 第二章一MQTT控制报文格式 ·第三章一MQTT控制报文 第四章一操作行为 第五章一安全 ·第六章一使用 Websocket作为网终传输层t 第七章一一致性目标 12术语 本规范中用到的关键字必须MUST,不能 MUST NOT,要求 REQUIRED,将会 SHALL,不会 SHALL NOT,应该 SHOULD,不应该 SHOULD NOT,推荐 RECOMMENDED,可以MAY,可选OPT|NAL 都是按照 TE RFC2119[RFC2119]中的描述解释。 网络连接( Network Connection): MQTT使用的底层传输协议基础设施。 客户端使用它连接服务端 它提供有序的、可靠的、双向字节流传输。 例子见4.2节 应用消息( Application Message MQTT协议通过网络传输应用数据。应用消息通过MQTT传输时,它们有关联的服务质量(QoS)和主题 ( Topic)。 客户端( Client 使用MQ∏T的程序或设备。客户端总是通过网络连接到服务端。它可以 发布应用消息给其它相关的客户端。 订阅以请求接受相关的应用消息 取消订阅以移除接受应用消息的请求 从服务端断开连接 服务端( Server): 个程序或设备,作为发送消息的客户端和请求订阋的客户端之间的中介。服务端 接受来自客户端的网络连接 接受客户端发布的应用消息 MQTT-3.1.1-CN 处理客户端的订阅和取消订阅请求。 转发应用消息给符合条件的客户端订阅 订阅( Subscription) 订阅包含一个主题过滤器( Topic Filter)和一个最大的服务质量(Qos)等级。订阅与单个会话 ( session)关联。会话可以包含多于一个的订阅。会话的每个订阅都有一个不同的主题过滤器。 主题名( Topic name): 附加在应用消息上的一个标签,服务端已知且与订阅匹配。服务端发送应用消息的一个副本给每一个匹配 的客户端订阅 主题过滤器( Topic Filter:) 订阅中包含的一个表达式,用于表示相关的一个或多个主题。主题过滤器可以使用通配符 会话( Session): 客户端和服务端之间的状态交互。一些会话持续时长与网络连接一样,另一些可以在客户端和服务端的多 个连续网络连接间扩展。 控制报文( MOTT Control Packet 通过网络连接发送的信息数据包。MQTT规范定义了十四种不同类型的控制报文,其中一个(PUBL|SH报 文)用于传输应用消息 13规范引用 RFc2119] Bradner, S, "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels, BCP 14, RFC 2119, March 1997 http://www.ietf.org/rfc/rfc2119.txt [RFc3629] ergeau, F,"UTF-8, a transformation format of /S0 10646, STD 63, RFC 3629, November 2003 http://www.ietf.org/rfc/rfc3629.txt RFc5246] Dierks, T. and E. Rescorla, "The Transport Layer Security(TLS) Protocol Version 1.2, RFC 5246, August 2008. http:/www.ietforg/rfc/rfc5246.txt RFC6455] Fette. / and A Melnikov, The Web Socket Protocol, rFc 6455. December 201 1 http://www.ietf.org/rfc/rfc6455.txt [Unicode] The Unicode consortium. the unicode standard http:/www.unicode.org/versions/latest/ MQTT-3.1.1-CN 9 14非规范引用 RFC793 Postel, J. Transmission Control Protocol. STD 7,ETF RFC 793, September 1981 http://www.ietf.org/rfc/rfc793.txt [AESI Advanced Encryption Standard(AES)(FIPS PUB 197) http://csrc.nistgov/publications/fips/fips197/fips-197.pdf DES Data Encryption Standard(DES http:/csrc.nistgov/publications/fips/fips46-3/fips46-3.pdf [FPs1402] Security Requirements for Cryptographic Modules(FIPS PUB 140-2) http://csrc.nistgov/publications/fips/fips140-2/fips1402.pdf IEEE 802.1AR IEEE Standard for Local and metropolitan area networks- Secure Device Identity http:/standards.ieee.org/findstds/standard/802.1ar-2009.htm [so29192 ISO/EC 29192-1. 2012 Information technology --Security techniques--Lightweight cryptography --Part 1: General http://www.iso.org/iso/home/store/cataloguetc/cataloguedetailhtm?csnumber=56425 [MQTT NISTI MQTT supplemental publication, MQTT and the N/ST Framework for Improving Critical Infrastructure Cybersecurity http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt-nist-cybersecurity/v1.0/mgtt-nist-cybersecurity-v1.0.html MQTTV31] MQTT V3. 1 Protocol Specification http:/public.dhe.ibmcom/software/dw/webservices/ws-mgtt/mgtt-v3r1.html [NISTCSF Improving Critical Infrastructure Cybersecurity EXecutive Order 13636 http://www.nistgov/itl/upload/preliminary-cybersecurity-framework.pdf [N|ST7628 N/STIR 7628 Guidelines for Smart Grid Cyber securit http://www.nist.gov/smartgrid/upload/nistir-7628totalpdf INSABI NSA Suite B Cryptograph http:/www.nsa.gov/ia/programs/suitebcryptography MQTT-3.1.1-CN 10

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