MQTT broker
与 MQTT client 对应的就是 MQTT broker，broker 是任何发布/订阅机构的核心，根据实现的不同，代理可以处理多达数百万连接的 MQTT client。
broker 负责接收所有消息，过滤消息，确定是哪个 client 订阅了每条消息，并将消息发送给对应的 client，broker 还负责保存会话数据，这些数据包括订阅的和错过的消息。broker 还负责客户端的身份验证和授权。
MQTT Connection
MQTT 是基于 TCP/IP 协议基础之上的，所以 MQTT 的 client 和 broker 都需要 TCP/IP 协议的支持。
MQTT 的连接总是在 client 和 broker 之间进行，client 和 client 之间并不会相互连接。如果要发起连接的话，那么 client 就会向 broker 发起 CONNECT 消息，代理会使用 CONNACK 消息和状态码进行响应。一旦 client 和 broker 的连接建立后，broker 就会使客户端的连接一直处于打开状态，直到 client 发出断开命令或者连接中断。
消息报文
MQTT 的消息报文主要分为 CONNECT 和 CONNACK 消息。
CONNECT
我们上面提到了为了初始化连接，需要 client 向 broker 发送 CONNECT 消息，如果这个 CONNECT 消息格式错误或者打开套接字（因为基于 TCP/IP 协议栈需要初始化 Socket 连接）时间过长，亦或是发送连接消息时间过长的话，broker 就会关闭这条连接。
一个 MQTT 客户端发送一条 CONNECT 连接，这条 CONNECT 连接可能会包含下面这些信息：
我这里解释一下这些信息都是什么概念
ClientId：显而易见，这个就是每个客户端的 ID 标识，也就是连接到 MQTT broker 的每个 client。这个 ID 应该是每个 client 和 broker 唯一的，如果你不需要 broker 持有状态的话，你可以发送一个空的 ClientId，空的 ClientId 会没有任何状态。在这种情况下，ClientSession 需要设置为 true，否则将会拒绝连接。
clientSession 是什么我们下面会说。
CleanSession：CleanSession 会话标志会告诉 broker client 是否需要建立持久会话。在持久会话 （CleanSession = false）中，broker 存储 client 的所有订阅以及服务质量(Qos) 是 1 或 2 订阅的 client 的所有丢失的消息。如果会话不是持久的（CleanSession = true），那么 broker 则不会为 client 存储任何内容并且会清除先前持久会话中的所有信息。Username/Password：MQTT 会发送 username 和 password 进行 client 认证和授权。如果此信息没有经过加密或者 hash ，那么密码将会以纯文本的形式发送。所以，一般强烈建议 username 和 password 要经过加密安全传输。像 HiveMQ 这样的 broker 可以与 SSL 证书进行身份验证，因此不需要用户名和密码。LastWillxxx：LastWillxxx 表示的是遗愿，client 在连接 broker 的时候将会设立一个遗愿，这个遗愿会保存在 broker 中，当 client 因为非正常原因断开与 broker 的连接时，broker 会将遗愿发送给订阅了这个 topic（订阅遗愿的 topic）的 client。keepAlive：keepAlive 是 client 在连接建立时与 broker 通信的时间间隔，通常以秒为单位。这个时间指的是 client 与 broker 在不发送消息下所能承受的最大时长。
在聊完 client 与 broker 之间发送建立连接的 CONNECT 消息后，我们再来聊一下 broker 需要对 CONNECT 进行确认的 CONNACK 消息。
CONNACK
当 broker 收到 CONNECT 消息时，它有义务回复 CONNACK 消息进行响应。CONNACK 消息包括两部分内容
SessionPresent：会话当前标识，这个标志会告诉 client 当前 broker 是否有一个持久性会话与 client 进行交互。SessionPresent 标志和 CleanSession 标志有关，当 client 在 CleanSession 设置为 true 的情况下连接时，SessionPresent 始终为 false，因为没有持久性会话可以使用。如果 CleanSession 设置为 false，则有两种可能性，如果 ClientId 的会话信息可用，并且 broker 已经存储了会话信息，那么 SessionPresent 为 true，否则如果没有 ClientId 的任何会话信息，那么 SessionPresent 为 false。
ReturnCode：CONNACK 消息中的第二个标志是连接确认标志。这个标志包含一个返回码，告诉客户端连接尝试是否成功。连接确认标志有下面这些选项。
| 返回码 | 返回码含义 |
| 0 | 已接受连接 |
| 1 | 连接被拒绝，不可接受的协议版本 |
| 2 | 连接被拒绝，标识符被拒绝 |
| 3 | 连接被拒绝，服务器不可用 |
| 4 | 连接被拒绝，用户名或密码错误 |
| 5 | 连接被拒绝，未授权 |
