MQTT over WebSocket

EMQX Enterprise は、組み込みの WebSocket リスナーを通じてネイティブに MQTT over WebSocket をサポートしています。これにより、MQTT クライアントは生の TCP または TLS 接続の代わりに WebSocket 経由でブローカーと通信できます。

MQTT over WebSocket は機能的に MQTT over TCP/TLS と同一です。唯一の違いはトランスポート層であり、MQTT パケットが WebSocket フレーム内にカプセル化され、HTTP または HTTPS 上で送信される点です。

MQTT over WebSocket を使用するクライアントは、TCP、TLS、または QUIC 経由で同じブローカーやクラスターに接続している他の MQTT クライアントとシームレスに相互運用できます。MQTT プロトコル自体は変更されないため、異なるトランスポートで接続されたクライアントは同じトピックネームスペースとルーティング動作を共有します。

この機能は、Web ブラウザや特定の企業ネットワークなど、直接 TCP 接続が利用できないまたは制限されている環境で特に有用です。

プロトコルスタック

MQTT over WebSocket を使用する場合のプロトコルスタックは以下の通りです。

MQTT
WebSocket
HTTP / HTTPS
TCP
IP

MQTT プロトコル自体は変更されません。すべての MQTT 制御パケット（CONNECT、PUBLISH、SUBSCRIBE など）は WebSocket フレーム内でそのまま送信されます。

特長

EMQX Enterprise の MQTT over WebSocket は以下を提供します。

• MQTT v3.1、v3.1.1、v5.0 との完全な互換性
• QoS 0、1、2 のサポート
• 保持メッセージおよび遺言メッセージ
• 永続セッションおよびオフラインメッセージ
• 共有サブスクリプション
• 認証および認可機構（ユーザー名/パスワード、JWT、OAuth など）
• WSS による TLS 暗号化

すべての MQTT セマンティクスおよびブローカー側の処理は標準の TCP または TLS 接続と同一です。

WebSocket リスナーの設定

MQTT over WebSocket を利用するには、WebSocket リスナーを有効にする必要があります。

EMQX Enterprise では以下のリスナーを提供しています。

• WebSocket リスナー（WS）
• セキュア WebSocket リスナー（WSS）

これらのリスナーは以下の方法で設定可能です。

• EMQX ダッシュボード：Management -> Listeners
• 設定ファイル
• REST API

詳細な設定手順については以下を参照してください。

• WebSocket リスナーの設定
• セキュア WebSocket リスナーの設定

はじめに

MQTT over WebSocket を使用するには以下の手順を行います。

1. WebSocket（WS）またはセキュア WebSocket（WSS）リスナーを有効化する。
2. クライアントを ws:// または wss:// の対応するエンドポイントに接続する。
3. MQTT over WebSocket をサポートする MQTT クライアントライブラリを使用する。
4. クライアントを WebSocket トランスポートを使うように設定する。

クライアントの視点では MQTT の動作は変わりません。クライアントは標準の MQTT 制御パケットを送信し、それが WebSocket フレーム内で透過的に輸送されます。

ブラウザベースのアプリケーションでは、MQTT over WebSocket は JavaScript MQTT クライアントライブラリと共に使われることが一般的です。

ステップバイステップの例については Connect via JavaScript SDK をご覧ください。

例：ブラウザクライアント

以下の例は、ブラウザクライアントがセキュア WebSocket 接続を介して MQTT トピックにパブリッシュおよびサブスクライブする方法を示しています。

import mqtt from "mqtt";

const client = mqtt.connect("wss://broker.example.com:8084/mqtt", {
  clientId: "web-client-1",
  username: "username",
  password: "password"
});

client.on("connect", () => {
  console.log("WebSocket 経由で接続されました");

  client.subscribe("test/topic", () => {
    client.publish("test/topic", "ブラウザからのメッセージ");
  });
});

client.on("message", (topic, message) => {
  console.log(topic, message.toString());
});

WebSocket 経由でのパブリッシュおよびサブスクライブは、MQTT/TCP または MQTT/TLS とまったく同じ動作をします。

典型的なユースケース

MQTT over WebSocket は以下の用途に推奨されます。

• ブラウザベースのアプリケーション
• Web ダッシュボードやフロントエンドシステム
• ポート 80 または 443 のみが許可されている環境
• 厳しいファイアウォールやプロキシポリシーがある企業ネットワーク

TCP が利用可能なバックエンドサービスやデバイス接続では、最適なパフォーマンスのために通常は MQTT over TCP/TLS が推奨されます。

パフォーマンス上の考慮点

MQTT over TCP/TLS と比較して、MQTT over WebSocket では以下の点が発生します。

• 追加の HTTP および WebSocket フレーミングによるオーバーヘッド
• わずかなレイテンシの増加
• 若干のスループット低下

これらの差異は通常、ブラウザや Web アプリケーションでは無視できる程度ですが、高スループットやレイテンシに敏感なシナリオでは考慮が必要です。