如何在 Debian 11 上安装 Mosquitto MQTT 消息代理
在此页
- 先决条件
- 安装 Mosquitto 服务器和客户端
- 在 Mosquitto 上设置身份验证
- 使用 SSL/TLS 证书保护 Mosquitto
- 在 Mosquitto 上启用 WebSocket
- 结论
Eclipse Mosquitto 是 MQTT 协议的免费开源消息代理实现。 Mosquitto 实现了 MQTT 3.1.0、3.1.1 和 5.0 版本。 Mosquitto 是一个轻量级的消息代理，适合多种类型的部署和使用。
Mosquitto 是一个消息代理，它使用发布/订阅模型来传递消息。它使用低带宽并易于实施，这意味着适用于小型设备和 IoT（物联网）、移动设备、嵌入式计算机和微控制器的部署。
在本教程中，我们将介绍在 Debian 11 服务器上安装和配置 Mosquitto MQTT Message Broker、设置身份验证、通过 SSL/TLS 证书保护 Mosquitto 以及在 Mosquitto 上启用 WebSockets 的过程。
先决条件
首先，您必须满足以下要求才能完成本教程：
- Debian 11 服务器 - 该演示使用主机名为 mosquitto-server 的 Debian 服务器。
- 具有根/管理员权限的非根用户。
安装 Mosquitto 服务器和客户端
Mosquitto 是一个开源的 MQTT 消息代理，可以安装在多个平台上，例如 Windows、Linux、BSD 和 macOS。对于 Debian Linux 发行版，Mosquitto 在默认的 Debian 存储库中可用，这使您可以通过 APT 轻松安装它。
在此步骤中，您将了解在 Debian 服务器上安装 Mosquitto 服务器和客户端的过程。您还将复习 Mosquitto 命令行（mosquitto_sub 和 mosquitto_pub）的基本用法以验证 Mosquitto 服务器安装。
首先，通过下面的 apt 命令更新和刷新您的 Debian 软件包索引。
sudo apt update使用以下 apt 命令搜索 mosquitto 包。
sudo apt search mosquitto您应该会看到 Debian 存储库中默认提供的一些 Mosquitto 软件包，其中包括 Mosquitto 服务器应用程序和客户端。
现在运行下面的 apt 命令来安装 Mosquitto 包。出现提示时，输入 y 确认并按 ENTER 继续。
sudo apt install mosquitto mosquitto-clients
安装 Mosquitto 后，通过以下 systemctl 命令验证 Mosquitto 服务。
sudo systemctl is-enabled mosquitto
sudo systemctl status mosquitto然后您会看到 Mosquitto 服务已启用，并且会在启动时自动运行。 Mosquitto 服务的当前状态是运行。
现在 Mosquitto 服务器正在运行，接下来您将通过客户端命令行 mosquitto_sub 和 mosquitto-pub 验证 Mosquitto。
简单来说，mosquitto_sub 是用于从 mosquitto_pub（发布者）接收消息（订阅者）的命令行工具。
运行以下 mosqitto_sub 命令以接收有关主题 test 的一些消息。
sudo mosquitto_sub -h localhost -t test接下来，打开服务器的一个新终端会话并运行以下 mosquitto_pub 命令以向主题test 发送一些消息
sudo mosquitto_pub -h localhost -t test -m "Hello from terminal 2"
sudo mosquitto_pub -h localhost -t test -m "Hello from terminal 2 - Publisher"
sudo mosquitto_pub -h localhost -t test -m "Hello"然后，您将通过接收器 mosquitto_sub 上的 mosquitto_pub 看到发布的消息，这意味着 Mosquitto 服务器和客户端安装成功。
在 Mosquitto 上设置身份验证
默认的 Mosquitto 安装没有身份验证。为了保护部署（尤其是在生产环境中），您应该在 Mosquitto 服务器上启用身份验证。您可以在 Mosquitto 上创建和定义用户，并通过用户名/密码身份验证保护 Mosquitto Sub 和 Pub。
运行以下命令以创建新的 Mosquitto 用户和密码。此演示使用用户 alice，密码将在文件 /etc/mosquitto/.passwd 中生成和散列。
sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/.passwd alice输入 Mosquitto 用户 alice 的密码并重复密码。
创建用户名/密码后，使用以下 nano 编辑器命令创建一个新的 Mosquitto 配置 /etc/mosquitto/conf.d/auth.conf。
sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/auth.conf将以下配置添加到文件中。这将在端口 1883 上运行 Mosquitto，禁用匿名访问，并将密码文件定义为 /etc/mosquitto/.passwd。
listener 1883
allow_anonymous false
password_file /etc/mosquitto/.passwd完成后保存文件并退出编辑器。
接下来，重新启动 Mosquitto 服务以应用新更改。 Mosquitto 服务器现在应该在启用身份验证的情况下运行。
sudo systemctl restart mosquitto
要验证身份验证 Mosquitto 服务器，您可以使用 mosquitto_sub 和 mosquitto_pub 命令。
当您在发布/订阅过程中未提供用户名/密码时，您将被拒绝并拒绝连接。但是，如果您提供了用于身份验证的用户名/密码并且您拥有正确的凭据，您将能够通过 Mosquitto 订阅者和发布者发送和接收消息。
运行以下命令无需身份验证即可在 Mosquitto 上验证 Pub 和 Sub。
# session - Mosquitto Subscriber
sudo mosquitto_sub -h localhost -t test
# session - Mosquitto Publisher
sudo mosquitto_pub -h localhost -t test -m "Hello again from terminal 2"然后你会看到，如果没有身份验证，与 Mosquitto 服务器的两个连接都将被拒绝，因为它未经授权，你将无法发送和接收消息。
接下来，运行以下命令以使用用户和密码验证 Mosquitto 的 Pub 和 Sub。
# session - Mosquitto Subscriber
sudo mosquitto_sub -h localhost -t test -u "alice" -P "p4ssw0rd"
# session - Mosquitto Publisher
sudo mosquitto_pub -h localhost -t "test" -m "Hello - enabled auth" -u "alice" -P "p4ssw0rd"当 Mosquitto 凭据正确时，您将同时连接到 Mosquitto 订阅者和发布者，并且您可以通过 Mosquitto 命令行发送和接收消息。
随着 Mosquitto 服务器的运行和身份验证的启用，您现在应该拥有一个安全的消息代理。但是，为了获得更高的安全性，您还可以在本地 Mosquitto 数据传输和连接上通过 SSL/TLS 证书添加授权。
使用 SSL/TLS 证书保护 Mosquitto
虽然 Mosquitto 服务器通过身份验证得到保护，但您仍然必须执行几个步骤来确保 Mosquitto 部署的安全。这包括 SSL/TLS 证书的实施，这些证书将加密 Mosquitto 服务器和应用程序之间的数据传输。
在开始之前，请确保您已为本地环境生成 SSL/TLS 证书。
首先，运行以下 openssl 命令以生成 dhparam 证书。这会将 DHPARAM 证书生成到 /etc/mosquitto/certs/dhparam.pem。
sudo openssl dhparam -out /etc/mosquitto/certs/dhparam.pem 2048
现在通过下面的 chmod 命令将 Mosquitto 证书目录的所有权更改为用户 mosquitto。
sudo chown -R mosquitto: /etc/mosquitto/certs接下来，使用以下 nano 编辑器命令创建一个新的附加配置 /etc/mosquitto/conf.d/ssl.conf。这样，您将通过 SSL/TLS 证书在 Mosquitto 服务器上启用安全连接。
sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/ssl.conf将以下配置添加到文件中。这将在端口 8883 上运行 Mosquitto，并在其上启用 TLS。因此，请务必更改 SSL/TLS 证书的路径。
listener 8883
certfile /etc/letsencrypt/live/msqt.hwdomain.io/fullchain.pem
cafile /etc/letsencrypt/live/msqt.hwdomain.io/chain.pem
keyfile /etc/letsencrypt/live/msqt.hwdomain.io/privkey.pem
dhparamfile /etc/mosquitto/certs/dhparam.pem完成后保存文件并退出编辑器。
现在运行以下 systemctl 命令以重新启动 Mosquitto 服务并应用新的更改。现在 Mosquitto 服务器将在启用安全 TLS 的情况下运行。
sudo systemctl restart mosquitto启用 SSL/TLS 后，您将通过安全连接向 Mosquitte 订阅者发送消息来验证配置。
运行以下 mosquitto_sub 命令以在当前终端会话中打开 Mosquitte Subscriber。
sudo mosquitto_sub -h localhost -t test -u "alice" -P "p4ssw0rd"接下来，打开一个新会话，连接到服务器，然后运行以下命令向 Mosquitto 服务器发送消息。这样，您将通过在端口 8883 上运行的 SSL/TLS 连接连接到 Mosquitto 服务器 msqt.hwdomain.io。
sudo mosquitto_pub -h msqt.hwdomain.io -t test -m "hello again - with SSL enabled" -p 8883 --capath /etc/ssl/certs/ -u "alice" -P "p4ssw0rd"您现在应该在 Mosquitto Subscriber shell 上收到消息。 Mosquitto 生产者通过在端口 8883 上运行的安全 SSL/TLS 连接向 Mosquitto 订阅者发送消息。
在 Mosquitto 上启用 WebSockets
至此，您已经安装了 Mosquitto 服务器并确保安装启用用户名/密码身份验证和 SSL/TLS 安全连接。然后，您将学习如何在 Mosquitto 服务器上通过 MQTT 启用 WebSockets。
WebSocket 是一种有状态的通信协议，它通过重用在通信开始时（在打开握手期间）打开的相同连接，在服务器和客户端之间提供持久的全双工通道。
首先，使用以下 nano 编辑器命令创建一个新配置 /etc/mosquitto/conf.d/websockets.conf。
sudo nano /etc/mosquitto/conf.d/websockets.conf将以下配置添加到文件中。这将启用 WebSockets 协议并通过 SSL/TLS 证书保护它。 WebSockets 将在端口 8083 上运行。
listener 8083
protocol websockets
certfile /etc/letsencrypt/live/msqt.hwdomain.io/fullchain.pem
cafile /etc/letsencrypt/live/msqt.hwdomain.io/chain.pem
keyfile /etc/letsencrypt/live/msqt.hwdomain.io/privkey.pem完成后保存文件并退出编辑器。
接下来，运行以下 systemctl 命令以重新启动 Mosquitto 服务并应用新的更改。 Mosquitto 服务器现在将在安全 SSL/TLS 连接之上启用 WebSockets 运行。
sudo systemctl restart mosquitto要验证 WebSockets 配置，您可以通过第三方工具（例如适用于 Linux、Windows 和 macOS 等主要操作系统的 MQTT Explorer）连接到 Mosquitto。
下面是带有 WebSockets 连接的 MQTT Explorer。
连接后，您应该会看到以下仪表板。
结论
在本指南中，您学习了如何在 Debian 11 服务器上安装 Mosquitto MQTT Message Broker。您还了解了如何通过启用用户名/密码身份验证以及通过 SSL/TLS 证书保护 Mosquitto 数据传输和连接来保护 Mosquitto 服务器。除此之外，您还在 Mosquitto 服务器上启用了 WebSockets 协议，该协议允许您在订阅者和生产者之间异步建立连接。
从这里开始，您现在可以通过创建高可用性 Mosquitto 集群或通过 Cedalo 管理中心设置 Mosquitto 管理仪表板来利用 Mosquitto 安装。