MQTT 的 QoS 等级：QoS 0、QoS 1、QoS 2

MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）是一种轻量级的通信协议，在物联网和消息传递系统中广泛应用。MQTT 提供了三个不同的 QoS（Quality of Service）等级，用于确保消息的可靠性和传输效率。本文将详细介绍 MQTT 的 QoS 等级之间的区别，包括各自的特点、适用场景和性能表现。

QoS 0：最多一次交付

QoS 0 是 MQTT 中最简单的交付等级。在 QoS 0 下，消息发布后，对消息的投递没有任何确认或重传机制。这意味着消息可能会有丢失或传输失败的风险。

特点和适用场景

• 最多一次交付：消息发布后，至多会被传递一次，但不保证被成功接收。

• 无需确认或重传：不会花费额外的网络传输或处理开销。

• 低延迟：由于没有确认和重传机制，消息传输速度更快。

QoS 0 适用于以下场景：

• 无需保证消息可靠性的应用场景，例如天气预报、传感器数据等。

• 带宽受限的网络环境，因为 QoS 0 不会产生额外的网络传输开销。

QoS 1：至少一次交付

QoS 1 是 MQTT 中的中等交付等级。在 QoS 1 下，消息发布后，至少会被传递一次，但可能存在重复传递的情况。

特点和适用场景

• 至少一次交付：消息发布后，将确保至少被传递一次，但可能会多次传递。

• 确认和重传：如果消息未能成功传递给订阅者，MQTT 客户端会进行确认和重传处理。

• 可靠性较高：相对于 QoS 0，QoS 1 提供了更高的消息传输可靠性。

QoS 1 适用于以下场景：

• 需要确保消息至少被传递一次的应用场景，例如传感器数据采集、远程控制等。

• 带宽充足的网络环境，因为 QoS 1 需要进行确认和重传，会产生一定的网络传输开销。

QoS 2：只有一次交付

QoS 2 是 MQTT 中最高的交付等级。在 QoS 2 下，消息发布后，只会被传递一次，不会发生重复传递的情况。

特点和适用场景

• 只有一次交付：消息发布后，将确保仅被传递一次，不会发生重复传递。

• 确认和重传：如果消息未能成功传递给订阅者，MQTT 客户端会进行确认和重传处理，直到消息被接收为止。

• 最高可靠性：相对于 QoS 0 和 QoS 1，QoS 2 提供了最高的消息传输可靠性。

QoS 2 适用于以下场景：

• 需要确保消息仅被传递一次的关键应用场景，例如金融交易、远程医疗等。

• 带宽充足的网络环境，因为 QoS 2 需要进行确认和重传，会产生较大的网络传输开销。

性能比较

下表列出了 MQTT 的三个 QoS 等级的性能比较：

从性能比较可以看出，QoS 0 具有最低的可靠性和延迟，但不会产生额外的开销。而 QoS 2 提供了最高的可靠性，但需要进行确认和重传，会产生较大的开销和延迟。

总结

MQTT 的 QoS 三个等级在可靠性、开销和延迟方面存在差异。QoS 0 提供最低的可靠性，适用于不需要保证消息传输可靠性的场景；QoS 1 提供中等的可靠性，适用于需要至少一次传输的场景；QoS 2 提供最高的可靠性，适用于需要确保只有一次传输的关键场景。根据具体应用需求和网络环境选择合适的 QoS 等级。