EMQ X 规则引擎系列 (八)桥接消息到 MQTT Broker

桥接概念

桥接是一种连接多个 EMQ X 或者其他 MQTT 消息中间件的方式。不同于集群,工作在桥接模式下的节点之间不会复制主题树和路由表。桥接模式所做的是:

  • 按照规则把消息转发至桥接节点;
  • 从桥接节点订阅主题,并在收到消息后在本节点/集群中转发该消息。

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工作在桥接模式下和工作在集群模式下有不同的应用场景,桥接可以完成一些单纯使用集群无法实现的功能:

  • 跨 VPC 部署。由于桥接不需要复制主题树和路由表,对于网络稳定性和延迟的要求相对于集群更低,桥接模式下不同的节点可以部署在不同的 VPC 上,客户端可以选择物理上比较近的节点连接,提高整个应用的覆盖能力。
  • 支持异构节点。由于桥接的本质是对消息的转发和订阅,所以理论上凡是支持 MQTT 协议的消息中间件都可以被桥接到 EMQ X,甚至一些使用其他协议的消息服务,如果有协议适配器,也可以通过桥接转发消息过去。
  • 提高单个应用的服务上限。由于内部的系统开销,单个的 EMQ X 有节点数上限。如果将多个集群桥接起来,按照业务需求设计桥接规则,可以将应用的服务上限再提高一个等级。

在具体应用中,一个桥接的发起节点可以被近似的看作一个远程节点的客户端。

场景介绍

该场景需要将 EMQ X 指定主题下且满足条件的消息桥接到 EMQ X 或其他 MQTT Broker。

该场景下设备端上报信息如下:

  • 上报主题:cmd/state/:id,主题中 id 代表车辆客户端识别码

  • 消息体:

    {
    "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22", // 客户端识别码
    "speed": 32.12, // 车辆速度
    "direction": 198.33212, // 行驶方向
    "tachometer": 3211, // 发动机转速,数值大于 8000 时才需存储
    "dynamical": 8.93, // 瞬时油耗
    "location": { // GPS 经纬度数据
      "lng": 116.296011,
      "lat": 40.005091
    },
    "ts": 1563268202 // 上报时间
    }
    

当上报数据发动机转速数值大于 8000 时,将该条信息部分数据桥接到指定服务器。

EMQ X 桥接到 Mosquitto

准备工作

修改 mosquitto.conf

为了避免与本地的 emqx 出现端口冲突的情况,这里临时修改一下 mosquitto 的本地端口号。

port 1882

启动 mosquitto

$ mosquitto -c /usr/local/etc/mosquitto/mosquitto.conf

配置说明

创建资源

打开 EMQ X Dashboard,进入左侧菜单的 资源 页面,点击 新建 按钮,键入 Mosquitto 服务器信息进行资源创建。

image01.png

EMQ X 集群中节点所在网络环境可能互不相通,资源创建成功后点击列表中 状态按钮,查看各个节点资源连接状况,如果节点上资源不可用,请检查配置是否正确、网络连通性,并点击 重连 按钮手动重连。

image02.png

创建规则

进入左侧菜单的 规则 页面,点击 新建 按钮,进行规则创建。这里选择触发事件 消息发布,在消息发布时触发该规则进行数据处理。

选定触发事件后,我们可在界面上看到可选字段及示例 SQL:

image03.png

筛选所需字段

规则引擎使用 SQL 语句处理规则条件,该业务中我们需要将 payload 中所有字段单独选择出来,使用 payload.fieldName 格式进行选择,还需要消息上下文的 topicqosid 信息,当前 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts, id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 't/#'

确立筛选条件

使用 SQL 语句 WHERE 字句进行条件筛选,该业务中我们需要定义两个条件:

  • 仅处理 cmd/state/:id 主题,使用主题通配符 =~topic 进行筛选:topic =~ 'cmd/state/+'
  • 仅处理 tachometer > 8000 的消息,使用比较符对 tachometer 进行筛选:payload.tachometer > 8000

组合上一步骤得到 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts,
  id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 'cmd/state/+'
  AND payload.tachometer > 8000

使用 SQL 测试功能进行输出测试

借助 SQL 测试功能,我们可以实时查看当前 SQL 处理后的数据输出,该功能需要我们指定 payload 等模拟原始数据。

payload 数据如下,注意更改 tachometer 数值大小,以满足 SQL 条件:

{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "speed": 32.12,
  "direction": 198.33212,
  "tachometer": 9001,
  "dynamical": 8.93,
  "location": {
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202
}

点击 SQL 测试 切换按钮,更改 topicpayload 为场景中的信息,点击 测试 按钮查看数据输出:

image04.png

测试输出数据为:

{
  "client_id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "id": "589A429E9572FB44B0000057C0001",
  "speed": 32.12,
  "tachometer": 9001,
  "ts": 1563268202
}

测试输出与预期相符,我们可以进行后续步骤。

添加响应动作,桥接消息到 Mosquitto

SQL 条件输入输出无误后,我们继续添加相应动作,配置写入 SQL 语句,将筛选结果桥接到 Mosquitto。

点击响应动作中的 添加 按钮,选择 桥接数据到 MQTT Broker 动作,选取刚刚选定的资源。

image05.png

测试

预期结果

我们成功创建了一条规则,包含一个处理动作,动作期望效果如下:

  1. 设备向 cmd/state/:id 主题上报消息时,当消息中的 tachometer 数值超过 8000 时将命中 SQL,规则列表中 已命中 数字增加 1;
  2. Mosquitto 的订阅者将收到一条数据,数值与当前消息一致。

使用 Dashboard 中的 Websocket 工具测试

切换到 工具 --> Websocket 页面,使用任意信息客户端连接到 EMQ X,连接成功后在 消息 卡片发送如下信息:

  • 主题:cmd/state/NXP-058659730253-963945118132721-22
  • 消息体:
{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "speed": 32.12,
  "direction": 198.33212,
  "tachometer": 9001,
  "dynamical": 8.93,
  "location": {
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202
}

image06.png

点击**发送**按钮,发送成功后查看得到当前规则已命中统计值为 1。

命令行中查看数据表记录得到数据如下:

image07.png

至此,我们通过规则引擎实现了使用规则引擎桥接消息到 MQTT Broker 的业务开发。

RPC 桥接

准备工作

准备另外一台 emqx 节点,启动两台 emqx。

配置说明

创建资源

打开 EMQ X Dashboard,进入左侧菜单的 资源 页面,点击 新建 按钮,键入 EMQ X 服务器信息进行资源创建。

image01.png

EMQ X 集群中节点所在网络环境可能互不相通,资源创建成功后点击列表中 状态按钮,查看各个节点资源连接状况,如果节点上资源不可用,请检查配置是否正确、网络连通性,并点击 重连 按钮手动重连。

image02.png

创建规则

进入左侧菜单的 规则 页面,点击 新建 按钮,进行规则创建。这里选择触发事件 消息发布,在消息发布时触发该规则进行数据处理。

选定触发事件后,我们可在界面上看到可选字段及示例 SQL:

image03.png

筛选所需字段

规则引擎使用 SQL 语句处理规则条件,该业务中我们需要将 payload 中所有字段单独选择出来,使用 payload.fieldName 格式进行选择,还需要消息上下文的 topicqosid 信息,当前 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts, id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 't/#'

确立筛选条件

使用 SQL 语句 WHERE 字句进行条件筛选,该业务中我们需要定义两个条件:

  • 仅处理 cmd/state/:id 主题,使用主题通配符 =~topic 进行筛选:topic =~ 'cmd/state/+'
  • 仅处理 tachometer > 8000 的消息,使用比较符对 tachometer 进行筛选:payload.tachometer > 8000

组合上一步骤得到 SQL 如下:

SELECT
  payload.id as client_id, payload.speed as speed, 
  payload.tachometer as tachometer,
  payload.ts as ts,
  id
FROM
  "message.publish"
WHERE
  topic =~ 'cmd/state/+'
  AND payload.tachometer > 8000

使用 SQL 测试功能进行输出测试

借助 SQL 测试功能,我们可以实时查看当前 SQL 处理后的数据输出,该功能需要我们指定 payload 等模拟原始数据。

payload 数据如下,注意更改 tachometer 数值大小,以满足 SQL 条件:

{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "speed": 32.12,
  "direction": 198.33212,
  "tachometer": 9001,
  "dynamical": 8.93,
  "location": {
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202
}

点击 SQL 测试 切换按钮,更改 topicpayload 为场景中的信息,点击 测试 按钮查看数据输出:

image04.png

测试输出数据为:

{
  "client_id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "id": "589A429E9572FB44B0000057C0001",
  "speed": 32.12,
  "tachometer": 9001,
  "ts": 1563268202
}

测试输出与预期相符,我们可以进行后续步骤。

添加响应动作,桥接消息到另一个 EMQ X

SQL 条件输入输出无误后,我们继续添加相应动作,配置写入 SQL 语句,将筛选结果桥接到另一个 EMQ X。

点击响应动作中的 添加 按钮,选择 桥接数据到 MQTT Broker 动作,选取刚刚选定的资源。

image05.png

测试

预期结果

我们成功创建了一条规则,包含一个处理动作,动作期望效果如下:

  1. 设备向 cmd/state/:id 主题上报消息时,当消息中的 tachometer 数值超过 8000 时将命中 SQL,规则列表中 已命中 数字增加 1;
  2. 对端 EMQ X 的订阅者将收到一条数据,数值与当前消息一致。

使用 Dashboard 中的 Websocket 工具测试

切换到 工具 --> Websocket 页面,使用任意信息客户端连接到 EMQ X,连接成功后在 消息 卡片发送如下信息:

  • 主题:cmd/state/NXP-058659730253-963945118132721-22
  • 消息体:
{
  "id": "NXP-058659730253-963945118132721-22",
  "speed": 32.12,
  "direction": 198.33212,
  "tachometer": 9001,
  "dynamical": 8.93,
  "location": {
    "lng": 116.296011,
    "lat": 40.005091
  },
  "ts": 1563268202
}

image16.png

点击**发送**按钮,发送成功后查看得到当前规则已命中统计值为 1。

使用命令行中查看数据表记录得到数据如下:

image17.png

至此,我们通过规则引擎实现了使用规则引擎桥接消息的业务开发

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