MQTTとは？わかりやすく解説

MQTT
	MQTTのロゴ
ステータス	公開済み
開始年	1999
最新版	5.0; 2019年3月7日
組織	OASIS
委員会	OASIS Message Queuing Telemetry Transport Technical Committee
編集者	Andrew Banks（IBM）、Ed Briggs（Microsoft）、Ken Borgendale（IBM）、Rahul Gupta（IBM）
関連する標準	MQTT-SN
ウェブサイト	mqtt.org

MQTT（旧称：MQ Telemetry Transport、Message Queuing Telemetry Transport）は、メッセージ指向ミドルウェアのアプリケーション層で使用される、TCP/IPによるPub/Sub型データ配信モデルの軽量なデータ配信プロトコルである。

MQTTのMQは、歴史的にはMQSeriesから来ているが、メッセージキューの機能は持たない。

非力なデバイスやネットワークが不安定な場所でも動作しやすいように、メッセージ通信電文が軽量に設計されていることが特徴である。

Pub/Sub型メッセージング·パターンには、メッセージブローカーが必要である。

ブローカーは、メッセージのTopicに基づいて、それを必要としているクライアントにメッセージを配信する。

アンディー・スタンフォード・クラーク（英語版）とシーラスリンクソリューションのアーレンニッパーは1999年に、プロトコルの最初のバージョンを執筆している。

仕様

仕様はロイヤリティフリーで公開されていて、現在の仕様は5となっている。^[4]

特徴

MQTTには、次のような特徴がある。

軽量なプロトコル

プロトコル電文仕様は、軽量でシンプルになっている。

ヘッダーサイズが最小で 2 byte
シンプルなプロトコルシーケンス

柔軟性の高いメッセージ配布(Sub：購読)

配布先条件が/区切りの階層構造になっており、さらにワイルドカードによる指定ができる。配布先はそのパターンにマッチした宛先になる。

TopicベースでのPub/Sub
1対1、1対N、N対Nのメッセージ配布

メッセージ配布の品質

アプリケーションの特性に合わせて三種類の QoS (Quality of Service) レベルの指定ができる。

QoS0

最高１回

メッセージが確実に届く保証はない。
メッセージ配布に失敗しても再送をしない。

QoS1

最低１回

必ずメッセージ配布するが、重複する可能性がある。

QoS2

正確に１回

必ずメッセージを配布して、重複も発生しない。

メッセージ再配布機能

メッセージ再配布機能 (Durable subscribe) は、次のフローで処理される。

意図せずにSubscriber（メッセージ配布者）通信が切断
その後、当該のSubscriberが再接続
切断から再接続までに発生したメッセージを再送処理
QoS1,QoS2のメッセージを再配布

Last Will and Testament

Retain

ブローカーが最後に配布したメッセージは必ず保存する。

ブローカー

MQTTをサポートするブローカー（MQサーバ）は数多くある。それぞれのサーバがサポートする機能には、基本機能の他、サーバ特有の機能がある^[5]。

主なMQTTブローカーには以下のようなものがある。

OSS

Mosquitto
RabbitMQ（Pluginが必要）
Apache_ActiveMQ
MQTTnet - .NETによる実装。ライブラリであるが、短いコードで拡張可能な独自のブローカーを実装できる。

商用

IBM MessageSight（ハードウェア）
IBM WebSphere MQ Telemetry
時雨堂 Akane
MqttDesk MQTT Client - ^[6]

メッセージタイプ

Connect

MQTT connection（QoS 0）の例。connect、publish/subscribe、disconnetを行っている。Client Bの最初のメッセージは、retainフラグが付いているため保存されている。

サーバーとの接続が確立されるのを待機し、ノード間でリンクを作る。

Disconnect

MQTTクライアントが必要な処理を完了し、TCP/IPセッションが切断されるのをするのを待機する。

Publish

リクエストをMQTTクライアントに渡した後、アプリケーションスレッドに即座に戻る。

使用しているプロジェクト

Facebook Messenger

FacebookのメッセンジャーにMQTTを使用している。

IECC Scalable

IECCシグナリング制御システムのDeltaRailの最新バージョンでは、システムとシグナリングシステムの他の構成要素のさまざまな部分内の通信のためのMQTTを使用している。

外部リンク

^ ^a ^b “MQTT Version 5.0”. OASIS (2019年3月7日). 2020年12月15日閲覧。
^ “OASIS Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) Technical Committee Charter”. OASIS. 2020年12月15日閲覧。
^ “MQTT SN Subcommittee”. OASIS. 2020年12月15日閲覧。
^ [1]MQTT Specifications
^ MQTT Broker Feature Comparison Feature comparison of the most popular MQTT brokers.
^ “Cross-Platform MQTT Client”. ioctrl.com. 2021年9月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年9月4日閲覧。

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[mqtt5_spec-1] “MQTT Version 5.0”. OASIS (2019年3月7日). 2020年12月15日閲覧。

[tc_charter-2] “OASIS Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) Technical Committee Charter”. OASIS. 2020年12月15日閲覧。

[mqttsn_sc-3] “MQTT SN Subcommittee”. OASIS. 2020年12月15日閲覧。

[4] [1]MQTT Specifications

[5] MQTT Broker Feature Comparison Feature comparison of the most popular MQTT brokers.

[6] “Cross-Platform MQTT Client”. ioctrl.com. 2021年9月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年9月4日閲覧。

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