在互联网高速发展的今天，对网络的接入已经不局限于桌面端的应用，更多的是移动端，网页端等场景。这些亿万级的设备和终端大多通过WiFi，4G等通讯媒介接入互联网，而这些海量设备终端之间如何实现相互通信是一个问题。在这个问题中消息服务是一个不可或缺的环节，通过消息系统可以很好的解决设备之间的信息互通问题，例如数据的上传和命令下发，以及端和端之间的即时通讯等。

一、背景介绍

Aliware MQ是阿里云商用的专业消息中间件，是企业级互联网架构的核心产品。针对移动端物联网等领域使用消息系统的场景，MQ通过支持标准MQTT协议的方式来满足需求。MQTT协议是一种轻量的，基于发布订阅模型的即时通讯协议。该协议设计开放，协议简单，平台支持丰富，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，因此在移动互联网和物联网领域拥有众多优势。通过比较可以发现，MQTT协议主要包括以下特点：

使用发布/订阅消息模式，提供一对多的消息分发，解除了端和端之间的耦合；

对负载内容屏蔽的消息传输；

使用 TCP/IP 提供基础的网络连接；

有三种级别的消息传递服务；

小型传输，开销很小，协议交换最小化，以降低网络流量；

二、系统架构

AliWare MQ完整支持MQTT3.1.1协议，通过在MQ Core基础上增加MQTT协议网关的方式对互联网上的客户端提供服务。整个系统架构如下图所示：

其中，MQ Core Service 负责底层的消息存储和分发，上层支持MQ私有协议服务器以及MQTT协议 网关服务器。MQTT网关负责对用户的 MQTT 客户端提供服务，同时负责 MQTT 协议和后端 MQ 私有协议的转换。主要工作如下：

提供 MQTT 服务，将用户的 MQTT 消息转换成后端 MQ 消息存储到 MQ 核心系统中，实现数据上行采集。

接收来自 MQ 的消息，并将消息转换成对应的 MQTT 消息，推送给 MQTT 客户端，实现数据下行推送。

基于Aliware MQ的MQTT服务相比其他物联网消息服务具有以下优势：

支持标准的 MQTT 协议，应用方无技术捆绑，可以无缝迁移。

可以支持移动端 MQTT 消息和服务端 MQ 消息的相互流转，实现服务端和移动端的双向打通。

支持设备级权限控制，并支持SSL/TLS加密通信，数据传输更安全可靠。

兼容任何支持 MQTT 3.1.1协议的 SDK，覆盖绝大多数移动端开发语言和平台。

三、应用场景

截止目前，Aliware MQ已经为数百位用户提供MQTT服务，每天支持千万级设备在线互动，十万级TPS的消息推送。这些用户的使用场景覆盖了直播互动，车联网，金融支付，即时聊天等多个场景。同时，MQTT服务端采用分布式理念进行设计，系统无单点瓶颈，各个组件都可以无限水平扩展，保证容量可以跟随用户在线使用量进行调整。

四、特色功能

MQ针对MQTT移动端开发流程中常见的问题，优化了资源申请创建等流程，提供包括Java，Android，IOS等多个端的一键运行demo，大大降低接入成本。同时，依托于MQ Core强大的消息处理能力，可以保证服务大量在线客户端的同时做到消息的低延迟推送，极大的优化了用户的消息传输体验。最后，为了方便用户进行日常开发和线上业务评估，在控制台上开放了包括设备在线状态统计，消息收发报表数据等一系列查询功能。

1.便捷的接入流程

使用Aliware MQ的MQTT服务仅仅需要申请消息收发的Topic和客户端分组GroupID，然后即可使用任何兼容MQTT3.1.1协议的客户端SDK编写程序进行消息收发。申请资源过程如下图所示：

具体流程请参考接入文档。

2.强大的推送能力

依托于MQ Core强大的消息处理能力，MQTT服务端可以提供千万级的客户端同时在线互动，同时能够做到消息的毫秒级推送延迟。具体的数据参考下图，在30w+TPS的推送下保持100ms级的推送延迟。

水平扩展

3.丰富的运维查询功能

MQ通过控制台和OpenAPI开放了丰富的运维查询功能，分别是设备维度的状态数据查询，分组维度的在线统计查询，以及消息维度的收发统计。

设备状态查询：

通过输入完整的设备ClientID即可定位该设备目前的在线状态，订阅关系等数据，可以清晰定位消息收发不正确的原因。

分组状态查询：

通过分组GroupID即可得到当前分组目前的在线终端数量，以及历史在线曲线，方便业务方进行准确的业务发展规模评估。

分组堆积查询：

通过对消息收发过程的埋点分析，MQ支持分组设备的消息堆积查询，可以第一时间对指定分组消息收发的异常进行预警。

消息维度报表查询：

MQTT消息支持完善的数据收发统计报表，用户可以配置多个过滤条件，比如子topic，qos，发布订阅类型等条件来统计自己关心的消息收发量和TPS。