IoT MQ设计篇:开源or自研,系统复杂度分析

　　上一篇介绍了IoT MQ的一些基本知识以及与Kafka这类“系统级别”的MQ的区别，同时简单介绍了使用最广的两种物联网通信协议coap与mqtt并最终决定使用mqtt作为基础协议，本篇主要介绍IoT MQ在进行设计时考虑到的一些问题：

　　IoT MQ需求及系统复杂度分析

　　开源or自研

　　需求及系统复杂度分析

　　因为初始阶段对于IoT MQ并不是很了解，也从未涉及过物联网领域，所以初步从两个方面考虑：功能方面与系统方面。

　　功能层面

　　该IoT MQ应该能对接入的客户端进行管理，包括统计，监控流量，强制下线，数据传输等

　　能对集群，broker主机进行监控等

　　该IoT MQ应该能将数据上云进行分析，主要是通过桥接RocketMQ等上行到其它存储平台进行数据分析

　　系统层面

　　服务高可用：不能有单点故障等问题，所以该IoT MQ必须要能集群部署，数据必须有一定可靠性，不能出现数据大量丢失的情况

　　高连接高请求：也就是高性能，不过要求单机(4c16g)要支持十万级以上的连接，并且消息TPS要高，同时响应时间低

　　高可扩展性：架构总是演进的，需求也一直在变，才开始的IoT MQ的设计只满足了最低的需求，所以必须要是高可扩展性的

　　安全：物联网一定是公网的，所以需要考虑传输加密以及权限验证等安全，要实现TLS/SSL以及权限验证等

　　规模：初始规模一般预估为真实需求的2到5倍，我们初始评估长连接设备数20W，消息大小为200byte的消息的TPS至少达到10000，响应时间在100ms内

　　成本：集群部署为了节省主机成本所以单机性能有一定要求，人员方面技能储备以java为主

　　开源or自研

　　在对功能和系统进行分析后，我们有了两种基本的方案：1.基于开源项目二次开发，2.完全自研。我们先看一下选择开源项目的优劣势：

　　优势：

　　开源项目一般已经有人维护，如果社区活跃的也有很多解决方案，技术成本较低，开发者的压力也较低

　　不用重复造轮子，重新走老路，时间成本等也降低了

　　劣势：

　　开源项目一般是针对“通用”的场景，大改起来比较麻烦，特别是设计不好的开源项目

　　开源项目的可靠性，可用性等需要考量，安全，灵活性等也降低了

　　前期对于时间成本，技术学习成本都比较看重，所以找个合适的开源项目进行二次开发也是很好的选择，这里有所有的mqtt server

　　下面是一些mqtt服务的对比：

　　我们可以看到目前已经有很多mqtt的broker了，因为技术储备是影响我们决策最重要的一个因素并且人力也较为充足，所以我们选择了java开发的Moquette为研究对象，其中基于erlang语言的EMQTT，基于cpp的Mosquitto也是经常使用的两种mqtt broker.