1. MQTT中的QoS等级

MQTT设计了一套保证消息稳定传输的机制,包括消息应答、存储和重传。
为了保证消息被正确的接收
在这套机制下,提供了三种不同层次QoS(Quality of Service):

QoS 是消息的发送方(Sender)和接受方(Receiver)之间达成的一个协议:

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QoS是Sender和Receiver之间的协议,而不是Publisher和Subscriber之间的协议。
换句话说,Publisher发布了一条QoS1的消息,只能保证Broker能至少收到一次这个消息;

而对于Subscriber能否至少收到一次这个消息,还要取决于Subscriber在Subscribe的时候和Broker协商的QoS等级。
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1.1. QoS0

QoS0等级下,Sender和Receiver之间一次消息的传递流程如下:

MQTT系列-MQTT的QoS介绍
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Sender向Receiver发送一个包含消息数据的PUBLISH包,然后不管结果如何,丢掉已发送的PUBLISH包,一条消息的发送完成。

1.2. QoS1

QoS1要保证消息至少到达一次,所以有一个应答的机制。Sender和Receiver的一次消息的传递流程如下:

MQTT系列-MQTT的QoS介绍
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1.Sender向Receiver发送一个带有数据的PUBLISH包,并在本地保存这个PUBLISH包;
2.Receiver收到PUBLISH包以后,向Sender发送一个PUBACK数据包,PUBACK数据包没有消息体(Payload),在可变头中有一个包标识(Packet Identifier),和它收到的PUBLISH包中的Packet Identifier一致。
3.Sender收到PUBACK之后,根据PUBACK包中的Packet Identifier找到本地保存的PUBLISH包,然后丢弃掉,一次消息的发送完成。

但是消息传递流程中可能会出现问题:

1.3. QoS2

相比QoS0和QoS1,QoS2不仅要确保Receiver能收到Sender发送的消息,还需要确保消息不重复。它的重传和应答机制就要复杂一些,同时开销也是最大的。QoS2下,一次消息的传递流程如下所示:

MQTT系列-MQTT的QoS介绍
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1.Sender发送QoS为2的PUBLISH数据包,数据包 Packet Identifier 为 P,并在本地保存该PUBLISH包;

2.Receiver收到PUBLISH数据包后,在本地保存PUBLISH包的Packet Identifier P,并回复Sender一个PUBREC数据包,PUBREC数据包可变头中的Packet Identifier为P,没有消息体(Payload);

3.当Sender收到PUBREC,它就可以安全的丢弃掉初始Packet Identifier为P的PUBLISH数据包。同时保存该PUBREC数据包,并回复Receiver一个PUBREL数据包,PUBREL数据包可变头中的Packet Identifier为P,没有消息体;

4.当Receiver收到PUBREL数据包,它可以丢掉保存的PUBLISH包的Packet Identifier P,并回复Sender一个可变头中 Packet Identifier 为 P,没有消息体(Payload)的PUBCOMP数据包;

5.当Sender收到PUBCOMP包,那么认为传输已完成,则丢掉对应的PUBREC数据包;

上面是一次完整无误的传输过程,然而传输过程中可能会出现以下情况:

针对上述的问题,较为详细的处理方法如下:

Receiver收到PUBREL数据包后,正式将消息递交给上层应用层,投递之后销毁Packet Identifier P,并发送PUBCOMP数据包,销毁之前的持久化消息。
之后不管接收到多少个PUBREL数据包,因为没有Packet Identifier P,直接回复PUBCOMP数据包即可。

2. QoS降级

MQTT 协议中,从 Broker 到 Subscriber 这段消息传递的实际 QoS 等于:Publisher 发布消息时指定的 QoS 等级和 Subscriber 在订阅时与 Broker 协商的 QoS 等级,这两个 QoS 等级中的最小那一个。

Actual Subscribe QoS = MIN(Publish QoS, Subscribe QoS)

3. QoS和会话

如果 Client 想接收离线消息,必须使用持久化的会话(Clean Session = 0)连接到 Broker,这样 Broker 才会存储 Client 在离线期间没有确认接收的 QoS 大于 等于1 的消息。

在发送QoS为1或2的情况,Broker(此时为Sender)会将发送的PUBLISH数据包保存到本地,直到收到一系列回复的数据包,
然而Client(此时为Receiver)在离线期间无法回复相应的数据包,所以会一直存储。

4. QoS等级使用建议

在以下情况下你可以选择 QoS0:

在以下情况下你应该选择 QoS1:

在以下情况下你应该选择 QoS2:

参考

https://blog.csdn.net/programguo/article/details/100125177