如何在 Ubuntu 22.04 上安装 Mosquitto MQTT 服务器

发表于 2024年3 月23日星期六上午 12:50:07

Mosquitto 是 MQTT 协议的免费、开源、轻量级服务器实现。它专为所有设备而设计，从低功耗单板计算机到完整的服务器。 MQTT 在 TCP/IP 协议之上工作，并使用您现有的互联网家庭网络向您的 IoT 设备发送消息并响应这些消息。它是用 C 语言编写的，这使得它比其他 MQTT 代理更快、更高效。

这篇文章将向您展示如何在 Ubuntu 22.04 上安装 Mosquitto 服务器。

先决条件

运行 Ubuntu 22.04 的服务器。
您的服务器上配置了 root 密码。

安装所需的依赖项

在开始之前，建议将所有系统软件包更新并升级到更新版本。您可以通过运行以下命令来更新它们：

apt update -y
apt upgrade -y

升级所有软件包后，运行以下命令安装其他所需的软件包：

apt-get install curl gnupg2 wget git apt-transport-https ca-certificates -y

安装所有必需的软件包后，您可以继续下一步。

安装 Mosquitto 服务器

默认情况下，Mosquitto 软件包在 Ubuntu 22.04 默认存储库中不可用。因此，您需要将 Mosquitto 的官方存储库添加到 APT。您可以使用以下命令添加它：

add-apt-repository ppa:mosquitto-dev/mosquitto-ppa -y

将存储库添加到 APT 后，您可以使用以下命令安装它：

apt install mosquitto mosquitto-clients -y

安装完成后，您可以使用以下命令验证 Mosquitto 状态：

systemctl status mosquitto

您应该看到以下输出：

? mosquitto.service - Mosquitto MQTT Broker
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/mosquitto.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since Tue 2022-12-06 04:50:33 UTC; 8s ago
       Docs: man:mosquitto.conf(5)
             man:mosquitto(8)
    Process: 5491 ExecStartPre=/bin/mkdir -m 740 -p /var/log/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Process: 5492 ExecStartPre=/bin/chown mosquitto:mosquitto /var/log/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Process: 5493 ExecStartPre=/bin/mkdir -m 740 -p /run/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Process: 5494 ExecStartPre=/bin/chown mosquitto:mosquitto /run/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
   Main PID: 5495 (mosquitto)
      Tasks: 1 (limit: 2242)
     Memory: 1.3M
        CPU: 23ms
     CGroup: /system.slice/mosquitto.service
             ??5495 /usr/sbin/mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf

Dec 06 04:50:32 ubuntu2204 systemd[1]: Starting Mosquitto MQTT Broker...
Dec 06 04:50:33 ubuntu2204 systemd[1]: Started Mosquitto MQTT Broker.

创建 MQTT 管理密码

出于安全考虑，建议为MQTT配置密码认证。

让我们使用以下命令设置管理员用户和密码：

mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd hitesh

设置密码如下图：

Password: 
Reenter password:

接下来，编辑 MQTT 配置文件并定义端口和密码文件。

nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

添加以下行：

listener 1883
password_file /etc/mosquitto/passwd

保存并关闭文件，然后重新启动 Mosquitto 服务以应用更改。

systemctl restart mosquitto

如何使用MQTT发送和接收消息

您将需要使用 Mosquitto 客户端连接到 Mosquitto 服务器，然后发送和接收不同主题的消息。

在发送和接收消息之前，您需要订阅一个主题。您可以在家庭自动化应用程序中使用以下主题之一。

家/灯/客厅
家/灯/厨房
家/灯/master_bedroom
家/灯/kids_bedroom

让我们运行以下命令来订阅 home/lights/kids_bedroom 主题。

mosquitto_sub -u hitesh -P password -t "home/lights/kids_bedroom"

接下来，打开新的终端界面，并使用以下命令向 home/lights/kids_bedroom 主题发布消息。

mosquitto_pub -u hitesh -P password -m "ON" -t "home/lights/kids_bedroom"

在第一个终端上，您将获得有效负载：

ON

现在，转到第二个终端并发送关于同一主题的 OFF 消息。

mosquitto_pub -u hitesh -P password -m "OFF" -t "home/lights/kids_bedroom"

您应该在第一个终端上看到以下消息：

ON
OFF

完成后，您可以继续下一步。

使用 Let’s Encrypt SSL 保护 Mosquitto

要使用 SSL 保护 Mosquitto，您需要将 Certbot 客户端包安装到您的服务器上。

首先，使用以下命令安装 Snap 包管理器：

apt install snapd

接下来，使用以下命令更新 Snap 包：

snap install core 
snap refresh core

接下来，使用以下命令安装 Certbot 软件包：

snap install --classic certbot

接下来，创建 Certbot 二进制文件到系统位置的符号链接。

ln -s /snap/bin/certbot /usr/bin/certbot

接下来，运行以下命令生成 SSL 证书。

certbot certonly --standalone --agree-tos --no-eff-email --staple-ocsp --preferred-challenges http -m [email protected] -d mosquitto.linuxbuz.com

您应该看到以下输出：

Saving debug log to /var/log/letsencrypt/letsencrypt.log
Requesting a certificate for mosquitto.linuxbuz.com

Successfully received certificate.
Certificate is saved at: /etc/letsencrypt/live/mosquitto.linuxbuz.com/fullchain.pem
Key is saved at:         /etc/letsencrypt/live/mosquitto.linuxbuz.com/privkey.pem
This certificate expires on 2023-03-06.
These files will be updated when the certificate renews.
Certbot has set up a scheduled task to automatically renew this certificate in the background.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
If you like Certbot, please consider supporting our work by:
 * Donating to ISRG / Let's Encrypt:   https://letsencrypt.org/donate
 * Donating to EFF:                    https://eff.org/donate-le
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

您可以使用以下命令查看所有生成的证书文件：

ls /etc/letsencrypt/live/mosquitto.linuxbuz.com/

您将得到以下输出：

cert.pem  chain.pem  fullchain.pem  privkey.pem  README

接下来，使用以下命令生成 Diffie-Hellman 证书：

openssl dhparam -out /etc/ssl/certs/dhparam.pem 2048

完成后，您可以继续下一步。

配置 MQTT 以使用 Let’s Encrypt SSL

首先，使用以下命令将所有生成的证书复制到 Mosquitto 目录：

cp /etc/letsencrypt/live/mosquitto.linuxbuz.com/fullchain.pem /etc/mosquitto/certs/server.pem
cp /etc/letsencrypt/live/mosquitto.linuxbuz.com/privkey.pem /etc/mosquitto/certs/server.key

接下来，为 Mosquitto 证书设置适当的所有权。

chown -R mosquitto: /etc/mosquitto/certs

接下来，编辑 Mosquitto 配置文件并定义 Let’s Encrypt SSL。

nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

添加以下行：

listener 8883
certfile /etc/mosquitto/certs/server.pem
cafile  /etc/ssl/certs/ISRG_Root_X1.pem
keyfile /etc/mosquitto/certs/server.key
dhparamfile /etc/ssl/certs/dhparam.pem

保存并关闭文件，然后重新启动 Mosquitto 服务以应用更改。

systemctl restart mosquitto

接下来，使用以下命令验证 Mosquitto 连接：

mosquitto_pub -h mosquitto.linuxbuz.com -t "home/lights/kids_bedroom" -m "hello" -p 8883 --capath /etc/ssl/certs/ -u hitesh -P password

完成后，您可以继续通过网络浏览器测试 Mosquitto 连接。

配置 Mosquitto Websocket

接下来，您需要配置 Websockets 以在浏览器中使用 MQTT 协议。您可以通过编辑 Mosquitto 默认配置文件来启用它：

nano /etc/mosquitto/conf.d/default.conf

添加以下行：

listener 8083
protocol websockets
certfile /etc/mosquitto/certs/server.pem
cafile  /etc/ssl/certs/ISRG_Root_X1.pem
keyfile /etc/mosquitto/certs/server.key
dhparamfile /etc/ssl/certs/dhparam.pem

保存并关闭文件，然后重新启动 Mosquitto 服务以应用更改。

systemctl restart mosquitto

接下来，打开终端界面并运行以下命令：

mosquitto_sub -u hitesh -P password -t "home/lights/kids_bedroom"

现在，打开 Web 浏览器并使用基于浏览器的 MQTT 客户端来测试 WebSockets 功能。您应该看到以下屏幕：

提供您的 Mosquitto 服务器主机、端口、用户名、密码，然后单击“连接”按钮。您应该看到以下屏幕：

现在，输入任何主题、消息，然后单击“发布”按钮。

接下来，回到终端界面。您应该在以下输出中看到您发布的消息：

Hi

结论

在这篇文章中，我们解释了如何在 Ubuntu 22.04 上安装 Mosquitto 服务器并使用 Let’s Encrypt SSL 保护它。我们还通过基于浏览器的客户端测试 Mosquitto。如果您有任何疑问，请随时问我。

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