[发明专利]基于硬件的MQTT发布订阅方法及系统

权利要求书

1.一种基于硬件的MQTT发布订阅系统，包括软件单元，所述软件单元包括MQTT协议模块，所述MQTT协议模块用于完成协议控制和订阅关系路由建立，其特征在于，还包括硬件单元，所述软件单元和硬件单元通过接口抽象层解耦，所述软件单元还包括硬件下发/控制模块，用于将订阅关系路由下发给所述硬件单元，所述硬件单元用于完成MQTT报文的复制与转发。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述硬件单元包括路由映射模块、TCP连接嗅探模块、MQTT报文解析模块、MQTT报文构造模块、MQTT报文复制模块和MQTT报文转发模块；其中，路由映射模块用于依据MQTT订阅关系生成硬件路由；TCP连接嗅探模块用于提取并保持TCP连接信息；MQTT报文解析模块用于解析MQTT报文，提取主题和对应的发布者数据；MQTT报文构造模块用于基于提取的主题和发布者数据构造MQTT数据报文负载；MQTT报文复制模块用于依据硬件路由构造并复制MQTT数据报文；MQTT报文转发模块用于将构造好的MQTT数据报文进行转发。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述硬件单元还包括拥塞控制模块，拥塞控制模块用于依据MQTT QoS参数指定MQTT数据报文转发优先级及带宽，此时，所述MQTT报文复制模块用于依据硬件路由和转发优先级构造并复制MQTT数据报文，所述MQTT报文转发模块依据转发优先级策略将构造好的MQTT数据报文进行转发。

4.根据权利要求1-3任一所述的系统，其特征在于，所述硬件单元的实现为交换芯片、FPGA、ASIC、带硬件加速的网络处理器中的任一项。

5.一种基于硬件的MQTT发布订阅方法，其特征在于，基于权利要求1所述的基于硬件的MQTT发布订阅系统实现，所述方法包括以下步骤：

由第一硬件中配置的软件单元完成协议控制和订阅关系路由建立；

由第二硬件完成MQTT报文的复制与转发。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二硬件完成MQTT报文的复制与转发的过程，包括：

调用硬件路由映射机制，将MQTT订阅信息映射成硬件路由表；

接收到发布者提交的MQTT数据发布报文后，解析MQTT数据发布报文，提取Topic和对应的publish数据；

基于提取的Topic和publish数据构造MQTT数据报文负载；

依据硬件路由、TCP连接保持信息，构造并复制MQTT数据报文；

将构造好的MQTT数据报文进行转发。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括步骤：对待转发MQTT数据报文设置转发优先级和带宽保留策略；

所述依据硬件路由、TCP连接保持信息，构造并复制MQTT数据报文的步骤包括：依据硬件路由、转发优先级、TCP连接保持信息，构造并复制MQTT数据报文；

所述将构造好的MQTT数据报文进行转发的步骤包括：依据转发优先级策略将构造好的MQTT数据报文进行转发。