开发案例
现代计算机 2018.05 中
文章编号：1007-1423（2018）14-0071-04 DOI：10.3969/j.issn.1007-1423.2018.14.017
基于 MQTT 协议的天基网络监视服务设计与实现
刘晓锋，崔宗星，米乔，马隆，郑婷
（中国电子科技集团公司第 20 研究所，西安 710068）
摘要：
提出一种天基网络监视服务设计与实现的方法。首先给出天基网络监视系统结构图，并详细论述所设计的系统架构
的优势与各单元具备的功能。其次重点从 MQTT 机制、数据解析、统一接口及本地监视服务设计等四个方面研究天
基网络监视系统设计，且提供具体实现的方案，并以实际例程为对象加以说明。所提出的设计方法已应用在某重点
系统中，通过科研成果鉴定，试验结果表明：该方法能够高效可靠地为天基网络监视应用提供服务，满足应用需求。
关键词：
天基网络监视服务；MQTT 协议；JSON 数据格式；统一数据接口；本地监视
0 引言
随着天基信息技术的迅猛发展，天基网络复杂度
呈快速增长趋势，迫切需要提升天基网络监视能力，能
够对超大规模网络节点和信息要素的全状态综合监
视，为用户快速做出干预决策提供信息支持。天基网
络监视是集信息获取、存储与处理等功能为一体，在其
内部有大容量网络信息实时交互，因此需设计高效、轻
量化的传输协议。MQTT（Message Queuing Telemetry
Transport，消息队列遥测传输）是一种轻量级基于代理
的发布/订阅的消息传输协议，其设计思想是开放、简
单、易于实现、适合在计算和处理能力受限的环境下工
作
[1]
。本文在研究分析 MQTT 协议的基础上，结合天基
网络监视系统的部署需求，完成天基网络监视服务系
统的设计与工程研制，总结并提出完整的设计方案，具
有一定的学习参考意义。
1 天基网络监视系统结构
天基网络监视系统结构示意图如图 1 所示。系统
采用 C/S 技术架构，实现应用与数据服务的分类，提高
系统的维护性和安全性，同时具备兼容多种通信协议
的能力。全网数据服务中心服务器是搜集、汇总、分析
存储整个天基网络数据的中枢，可以保证数据的安全
可靠运行。天基网络监视服务设备实现数据的订阅/发
布、协议转换、数据处理及服务质量控制等功能，能够为
天基网络监视席位提供应用支撑服务。天基网络监视
席位或应用实现网络状态、链路状态、拓扑关系等信息可
视化展示。天基网络监视服务与数据中心服务器采用
发布/订阅的 MQTT（遥测远程）协议。利用 UDP 协议实
现天基网络监视席位与服务之间通信。天基网络服务
与本地监视应用构成服务监视系统，具备本地化监视的
能力，两者信息交互依靠线程任务通信的方式。本文主
要介绍天基网络监视服务系统设计与实现。
图 1 天基网络监视系统结构框图
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