2016년 2월 23일 화요일

MQTT 접속해제 - LWT(Last will and testament)

통신에서 중요하지만 구현이 까다로운 문제로 "상대방이 예상치 못한 상황으로 인하여 접속이 끊어졌을때"의 처리가 있다.

이것이 까다로운 이유는 상대방이 의도적으로 접속을 종료한 경우는 접속 종료 직전에 자신의 종료 여부를 알리고 나갈 수 있지만 프로그램 오류/네트웍 연결 강제 종료와 같은 의도치 않은 상황에선 자신의 종료를 알릴 수 있는 방법 자체가 없기 때문이다.
그래서 전통적 방식으로는 자신의 생존 여부를 계속 ping을 통해 서버가 물어보고 timeout 시간안에 pong이 안올 경우 서버에서 접속 종료를 인식하는 번거로운 방식을 취하는데

MQTT의 경우 subscribe 시점에서 자신이 접속 종료가 되었을 때 특정 topic으로 지정한 메시지를 보내도록 미리 설정할 수 있다.
이를 LWT(Last will and testament) 라고 한다. 선언을 먼저하고 브로커가 처리하게 하는 방식인 것이다.

Last Will And Testament 라는 말 자체도 흥미롭다.
법률용어인데 http://www.investopedia.com/terms/l/last-will-and-testament.asp
대략 내가 죽으면 뒷산 xx평은 작은 아들에게 물려주고 어쩌고 하는 상속 문서 같은 내용이다.

즉, 내가 죽었을(연결이 끊어졌을) 때에 변호사(MQTT Broker - ex. mosquitto/mosca/rabbitMQ등)로 하여금 나의 유언(메시지)를 상속자(해당 토픽에 가입한 subscriber)에게 전달한다라는 의미가 된다.

MQTT Client 가 있다면 한번 실습해보자.
여러가지가 있겠지만 다른 글에서처럼 https://www.npmjs.com/package/mqtt 을 사용하도록 한다.

npm install mqtt --save 로 설치해도 되고 내 경우는 자주 사용하는 편이어서 npm install -g mqtt 로 전역설치를 했다.

호스트는 무료 제공하고 있는 test.mosquitto.org 를 사용한다.
실 사용시엔 -h 옵션을 자신이 사용하는 브로커로 변경하자.


보통 기존 subscribe를 

mqtt sub -t 'survive' -h 'test.mosquitto.org'

이런 식으로 했다면 여기에 lwt를 적용해보자.
subscribe help 를 보면 아래와 같이 나오는데

$ mqtt help subscribe
Usage: mqtt subscribe [opts] [topic]

Available options:

  -h/--hostname HOST    the broker host
  -p/--port PORT        the broker port
  -i/--client-id ID     the client id
  -q/--qos 0/1/2        the QoS of the message
  --no-clean            do not discard any pending message for
                        the given id
  -t/--topic TOPIC      the message topic
  -k/--keepalive SEC    send a ping every SEC seconds
  -u/--username USER    the username
  -P/--password PASS    the password
  -l/--protocol PROTO   the protocol to use, 'mqtt',
                        'mqtts', 'ws' or 'wss'
  --key PATH            path to the key file
  --cert PATH           path to the cert file
  --ca PATH             path to the ca certificate
  --insecure            do not verify the server certificate
  --will-topic TOPIC    the will topic
  --will-message BODY   the will message
  --will-qos 0/1/2      the will qos
  --will-retain         send a will retained message
  -v/--verbose          print the topic before the message
  -H/--help             show this

--will로 시작하는 옵션을 눈여겨 보자.
--will-topic 으로 끊어졌을때 메시지를 보낼 topic을 지정하고
--will-message 로 보낼 message를 정한다.
qos/retain은 다른 글을 참조하도록 하자. 이번엔 will-topic과 will-message만 다룬다.

1번 터미널 창 하나를 열고 아래와 같이 쳐보자.
mqtt sub -t "mars" -h "test.mosquitto.org" --will-topic "HQ/die" --will-message "matt damon"

나는 Matt damon이고 화성에 표류되어있는 상태다.
지구의 HQ에선 내가 보내는 신호를 subscribe하고 있다.

지구에선 이렇게 HQ로 들어오는 모든 (+) publish에 대해 수신하고 있다. topic 을 구분하여 보기 위해 -v(verbose)옵션을 주자.
2번 터미널 창 하나를 더 띄우고
mqtt sub -t "HQ/+" -h "test.mosquitto.org" -v

지구와 화성간 통신이 연결되었다.
다른 창을 통해 지구와 교신을 시도하자.
3번 터미널 창 하나를 띄워서 publish 해보자.
mqtt pub -t "HQ/mattdamon" -h "test.mosquitto.org" "I'M PRETTY MUCH FUCKED."

2번 창에 
$ mqtt sub -t "HQ/+" -h "test.mosquitto.org" -v
HQ/mattdamon I'M PRETTY MUCH FUCKED.

이와 같이 topic과 message가 들어올 것이다.
자, 하지만 교신은 끊어지고 구조가 실패했다.
1번 터미널에서 ctrl-c로 실행을 종료해보자. 아니면 터미널 자체를 닫아도 괜찮다.

2번 창에
$ mqtt sub -t "HQ/+" -h "test.mosquitto.org" -v
HQ/mattdamon I'M PRETTY MUCH FUCKED.
HQ/die matt damon

위와 같이 교신이 끊어졌음을 알리는 LWT 메시지가 도착한 것을 확인할 수 있다.
안타까운 일이다.
다 같이 Matt damon의 명복을 빌어주자.

2016년 2월 15일 월요일

MQTT subscribe - Wildcard

MQTT를 사용하다보면 여러개의 topic 을 동시에 가입해야할 경우가 있는데

가령 대화방의 경우 같은 방에 있는데 누가 메시지를 보냈는지 알아야하는데 subscribe한 top에 들어온 client ID 를 알 수는 없을 때 사용자 별로 각자 topic을 만들어 publish 하고 모든 사용자가 서로의 topic을 죄다 가입한 후 topic을 보면서 구분할 수 있는데 이 경우 subscribe하기가 매우 번거롭다.

Wildcard를 이용하여 이런 요구를 해결할 수 있다.

1. Single Level : +

해당 레벨에 한하여 topic을 확장한다.
chatroom/roomA/+/profile로 subscribe를 하면

아래와 같이 topic들이 있을 경우

chatroom/roomA/userA/message (X)
chatroom/roomA/userA/profile (O)
chatroom/roomA/userA/status (X)
chatroom/roomA/userB/message (X)
chatroom/roomA/userB/profile (O)
chatroom/roomA/userB/status (X)
chatroom/roomB/userC/message (X)
chatroom/roomB/userC/profile (X)
chatroom/roomB/userC/status (X) 
chatroom/roomB/userD/message (X)
chatroom/roomB/userD/profile (X)
chatroom/roomB/userD/status (X)

roomA와 profile이 있는 topic에 모두 subscribe 한다.

2. Multi Level : #

해당 레벨과 그 하위 topic 모두 subscribe 한다.
마찬가지로 chatroom/roomA/# 로 subscribe를 하면

chatroom/roomA/userA/message (O)
chatroom/roomA/userA/profile (O)
chatroom/roomA/userA/status (O)
chatroom/roomA/userB/message (O)
chatroom/roomA/userB/profile (O)
chatroom/roomA/userB/status (O)
chatroom/roomB/userC/message (X)
chatroom/roomB/userC/profile (X)
chatroom/roomB/userC/status (X) 
chatroom/roomB/userD/message (X)
chatroom/roomB/userD/profile (X)
chatroom/roomB/userD/status (X)

roomA 의 모든 topic을 subscribe 한다.

주의사항. 
1. topic을 만들때 /chatroom 과 같이 /로 먼저 시작하지 말것.
2. space를 사용하지 말것
3. ASCII만 사용할 것 ( CR/LF 등등 안보이는 문자를 제외)
4. $로 시작하는 https://github.com/mqtt/mqtt.github.io/wiki/SYS-Topics 과 충돌을 고려할 것

2016년 2월 6일 토요일

MQTT Broker Mosquitto 설치 후 설정

우분투 기준
$ sudo apt-add-repository ppa:mosquitto-dev/mosquitto-ppa
$ sudo apt-get update
하고

$ sudo apt-get install mosquitto
으로 설치하면 서비스까지 착실하게 올라간다.

설치는 간단한데 사용자를 만들어야한다.

/etc/mosquitto/mosquitto.conf 파일에서 권한 설정을 변경하자.

allow_anonymous false

를 추가해서 아무나 못들어오게 하자.

$ service mosquitto restart

서비스를 재시작.

이제 사용자를 추가하자. mosquitto_passwd <암호파일 경로명> <사용자명> 하면 쉽게 만들 수 있다.

# mosquitto_passwd /etc/mosquitto/passwd admin
Password: 
Reenter password: 

암호 넣어준다. 두번 넣어준다.

이제 MQTT 약을 열심히 팔아서 Broker 사글세방 임대업을 하자.