本文将使用 Wireshark 对 MQTT 常用传输过程进行简要抓包分析。
准备的工具
| 工具名 | 描述 | 下载 |
|---|---|---|
| Wireshark | 抓包工具 | 自行百度 |
| mosquitto-1.6.8-windows | mqtt broker和client | 官网下载 |
| cmd | windows控制台 | 系统自带 |
安装mosquitto-1.6.8-windows并将安装路径加入到PC环境变量；
开始抓包
-
打开Wireshark，双击选择捕获loopback适配器；
-
筛选mqtt协议，配置列加入Src Port和Dst Port显示；
启动代理服务器
打开cmd1（管理员模式）启动代理服务器：
1
mosquitto -v
注：此操作会占用前台，Wireshark无信息。
仅客户端1发布消息
打开cmd2发布消息：
1
2
# -q设定服务质量
mosquitto_pub -t test -m hello -q 0
Wireshark抓取的信息如下：
-
Connect Command
方向：由客户端（56703）发给服务器（1883）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
-
Connect Ack
方向：由服务器（1883）发给客户器（56703）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
-
Publish Message [test]
方向：由客户端（56703）发给服务器（1883）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
-
Disconnect Req
方向：由客户端（56703）发给服务器（1883）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
发布QoS为0：
发布QoS为1：
发布QoS为2：
仅客户端2订阅主题
打开cmd3订阅主题：
1
2
# -q设定服务质量
mosquitto_sub -v -t test -q 0
Wireshark抓取的信息如下：
可以看到订阅主题的客户端会保持和代理服务器的连接，每过60s会主动ping服务器；
而发布消息的客户端发布完成后就会断开和服务器的连接。
-
Subscribe Request (id=1) [test]
方向：由客户端（56813）发给服务器（1883）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
-
Subscribe Ack (id=1)
方向：由服务器（1883）发给客户端（56813）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
-
Ping Request
方向：由客户端（56813）发给服务器（1883）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
-
Ping Response
方向：由服务器（1883）发给客户端（56813）；
Raw：选中的是MQTT协议层数据；
解析：
直接杀掉客户端2进程，Wireshark不会有信息变化。在代理服务器（cmd1）上会显示一条Socket error：
订阅指令中QoS分别为0、1、2，但没有收到发布消息的情况下，均只有如下通信：
联合订阅和发布
以下Sqos为订阅的服务质量，Pqos为发布的服务质量。
| Sqos和Pqos | 流程 |
|---|---|
| 0，0 |  |
| 0，1 |  |
| 0，2 |  |
| 1，0 |  |
| 1，1 |  |
| 1，2 |  |
| 2，0 |  |
| 2，1 |  |
| 2，2 |  |
总结：
- 必有回应（Ack、Req）的信息：连接命令（Connect）、订阅命令（Subscribe）、Ping命令；
- 必无回应的信息：断开命令（Disconnect）；
- Pqos为1，Broker收到发布命令（Publish）将回复Ack；（一次来回确认）
- Pqos为2，Broker收到发布命令（Publish）将回复Received，Broker收到发布释放命令（Publish Release）将回复Complete；（两次来回确认）
- Sqos为1，sub收到发布命令（Publish）将回复Ack；（一次来回确认）
- Sqos为2，sub收到发布命令（Publish）将回复Received，sub收到发布释放命令（Publish Release）将回复Complete；（两次来回确认）
多个订阅的验证
验证：发布的消息是在broker上筛选分发的。
-
首先开两个客户端订阅相同主题test
-
接着用另一个客户端发布一条test主题的消息，并查看Wireshark上的信息
可以看到broker对两个客户端都发布了消息。
-
关掉所有客户端。重新开两个客户端分别订阅主题test1、test
-
接着用另一个客户端发布一条test主题的消息，并查看Wireshark上的信息
可以看到broker筛选后仅对一个客户端发布了消息。
Retained的验证
Retained消息是一种保留消息，pub时可选。
1
2
# -r 表示Retained消息
mosquitto_pub -t test -m hello -q 0 -r
-
先pub一个保留消息
-
开两个sub客户端订阅该主题
可以看到新开的订阅该主题的客户端都收到了保留消息，说明这个消息存储在broker上；
-
关闭所有客户端，再次pub同主题的保留消息
-
开两个sub客户端订阅该主题
可以看到同主题的保留消息被替换了成新的；
-
关闭所有客户端，pub不同主题的两个保留消息
-
开两个sub客户端分别订阅这两个主题
总结：每个主题Retain保留消息最多有一个。
