1. Osnovi računarskih mreža 2
Bežične telekomunikacione mreže i IoT
dr Marija Antić,
Predavanje XII

2. Protokoli aplikativnog sloja IoT
Osnovni zahtevi:
Asinhronost
Minimalna veličina paketa (mali višak protokola)
Mala potrošnja energije
Radi sa malim propusnim opsegom
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
AMQP (Advanced Message Queuing Protocol)
WAMP (Web Application Messaging Protocol)
STOMP (Streaming Text Oriented Messaging Protocol)
XMPP (Extensible Messaging and Presence Protocol)
CoAP (Constrained Application Protocol)

3. MQTT (Message Queuing Telemetry Transport)
Osnovnu specifikaciju održava OASIS konzorcijum, a usvojena je i kao IEEE standard
Jednostavan protokol, baziran na sistemu pretplate i objave
Prenosi kratke poruke, podržava nekoliko nivoa QoS (garantovanja isporuke)
Protokol aplikativnog sloja, koristi TCP/IP stek

4. Mehanizam objave i pretplate (Pub/Sub)
Koristi se tema (topic) kako bi se poruka isporučila zainteresovanim stranama
Klijenti koji šalju objavljuju poruku na neku temu
Klijenti koji primaju se pretplaćuju na temu
Broker raspoređuje poruke između onih koji objavljuju i onih koji primaju poruke

5. Mehanizam objave i pretplate (Pub/Sub)
Klijent je bilo koji uređaj koji koristi neku MQTT biblioteku i povezan je sa brokerom
Broker prima sve poruke, filtrira ih prema temi i šalje klijentima koji su se pretplatili na temu
Pošiljalac i primalac poruke ne moraju znati detalje jedan o drugom (adresu, port i sl.)
Razlika u odnosu na tradicionalne redove: nije cilj da se posao podeli među pretplatnicima, već da svi zainteresovani mogu da prime istu poruku

6. Format MQTT poruka

7. Povezivanje

8. Objava

9. Pretplata

10. Brisanje pretplate

11. MQTT teme
UTF-8 string, sa više nivoa, razdvojenih kosom crtom

12. Kvalitet servisa (QoS)
Odnosi se na garanciju isporuke poruke
QoS 0 – najviše jednom
QoS 1 – barem jednom
QoS 2 – tačno jednom

13. Prekid veze sa brokerom
Broker može da zaključi da je došlo do prekida veze sa klijentom i da pošalje LWT (Last Will and Testament) poruku, ako je tako specificirano
Pomaže da se neregularne diskonekcije u mreži ispravno obrade
Na inicijativu klijenta šalje se DISCONNECT poruka

14. AMQP (Advanced Message Queuing Protocol)
OASIS održava specifikaciju
Kao IEEE standard postoji AMQP 1.0, ali se u praksi mnogo više primenjuje verzija 0.9.1, koja je značajno drugačija
Objava i obrada poruke
Podržava različite tipove rutiranja u centrali (exchange)
Primena:
Distribucija posla (skaliranje sistema)
Pouzdanost (lokalni redovi osiguravaju isporuku poruke serveru)

15. Komponente AMQ modela Centrala (Exchange)
Prima poruke od aplikacije koja ih generiše i rutira ih ka odgovarajućem redu
Red poruka (Queue)
Čuva poruke i isporučuje ih ka primaocu
Veza reda i centrale (Binding)
Uspostavlja odnos između reda i centrale, i određuje način rutiranja poruka
Generator poruka (Publisher)
Aplikacija koja generiše zadatke (taskove)
Primalac poruka (Consumer)
Aplikacija koja izvršava zadatke (taskove)

16. Direktno rutiranje (direct)
Ključ (routing key) je atribut svake poruke koja dolazi do centrale
Poruka ima i zaglavlje (key- value mapa) koje se može koristiti za prenos nekih informacija i druge šeme rutiranja

17. Razgranato rutiranje (fanout)
Svi redovi primaju sve poruke koje dođu do centrale
Omogućava da se ista poruka na različite načine obradi

18. Rutiranje prema temi (topic)
Princip objave i pretplate
Nivoi teme razdvojeni su tačkom
* menja jedan nivo u temi
# menja više nivoa

19. Rutiranje prema zaglavlju (header)
Podaci iz zaglavlja poruke se koriste za rutirnje
Ako je x-match=all, potrebno je da se poklope sva polja iz zaglavlja
Ako je x-match=any, dovoljno je da se poklopi neko polje