MQTT Streams ユーザーガイド
このページでは、EMQXのMQTT Streams機能の実践的な使い方について、ストリームの作成から動作設定、ダッシュボード、REST API、設定ファイルによる管理方法までを解説します。
MQTT Streams機能の有効化
MQTT Streams機能はデフォルトで無効化されています。ストリームを作成または使用する前に、ダッシュボードで機能を有効化する必要があります。
- 左メニューの Streams に移動します。
- 機能が無効の場合、無効である旨のメッセージが表示されます。
- Settings をクリックして Streams 設定ページを開きます。
- Enable Streams を オン に切り替えます。
- Save Changes をクリックします。
有効化すると、MQTT Streams機能が即座に利用可能となり、ストリームの作成と管理を開始できます。
ダッシュボードからのストリーム手動作成
MQTTストリームは、メッセージの保存や再生を行うために明示的に作成する必要があります。ストリームは手動または自動で作成・管理できます。自動作成の詳細はダッシュボードからのMQTT Streams自動作成を参照してください。
左メニューの Streams に移動します。
Create Stream をクリックして Create Stream ダイアログを開きます。
以下のオプションを設定します:
Name: 必須。ストリームの一意の名前を指定します。ストリーム名には以下の文字のみ使用可能です:
- 英数字(
A–Z,a–z,0–9) - アンダースコア(
_) - ハイフン(
-) - ドット(
.)
この名前でストリームが識別・管理されます。
- 英数字(
Topic Filter: ストリームに取り込むパブリッシュされたメッセージを定義するトピックまたはトピックフィルター(例:
t/1やsensors/+/data)を入力します。このフィルターにマッチするトピックにパブリッシュされたメッセージがストリームに保存されます。クライアントは以下のサブスクリプション形式でメッセージを消費できます:
$stream/<name>はストリームが既に存在する場合に使用します。$stream/<name>/<topic_filter>は既存のストリームにサブスクライブする際にオプションで使用可能です。自動作成が有効な場合に利用できます。ストリームがまだ存在しない場合、EMQXは指定された<topic_filter>を使って自動的にストリームを作成します。
<topic_filter>セグメントはストリームの設定されたトピックフィルターと一致している必要があります。過去メッセージを再生するには、MQTT 5のサブスクリプションプロパティ
stream-offsetを指定します。値は以下のいずれかです:- マイクロ秒単位のUnixタイムスタンプ
earliestlatest
Data Retention Period: メッセージをストリームに保持する期間を指定します。設定期間より古いメッセージは自動的に削除され、再生可能な過去メッセージの範囲を制限します。
Last-Value Semantics: このオプションを有効にすると、各キーに対して最新のメッセージのみを保持します。同じキーの新しいメッセージが古いメッセージを上書きします。デバイスの状態や設定などの状態指向データに適しています。
Stream Key Expression: 必須。各受信メッセージからキーを抽出するための式を定義します。デフォルトは
message.fromで、メッセージパブリッシャーのクライアントIDを意味します。このフィールドはVariform式で設定可能です。TIP
Stream Key ExpressionはMessage QueueのQueue Key Expressionに似ています。キー抽出の例はQueue Key Expressionを参照してください。
抽出されたキーはストリームタイプによって役割が異なります:
Last-Value ストリームではキーが主キーとして機能し、同じキーのメッセージは上書きされ、キーごとに最新のメッセージのみが保持されます。詳細と例はStream Key Expressionを参照してください。
通常 ストリームではキーはシャーディングキーとして使われ、どのストレージシャードにメッセージを書き込むかを決定します。
TIP
通常ストリームでは、定数や低カーディナリティの式は避けてください。メッセージが単一シャードに集中し、書き込み性能に影響を与える可能性があります。
Limiter: ストリームの各シャードのストレージ使用量を制御する制限を設定します:
- Max Shard Message Count: 各シャードに保持する最大メッセージ数を設定します。有効化して値を指定するか、無効化して無制限(
infinity)にできます。 - Max Shard Message Bytes: 各シャードに保持するメッセージの合計最大サイズを設定します(例:
200MB)。有効化してサイズを指定するか、無効化して無制限(infinity)にできます。
これらの制限は永続ストレージに保存され、保持期間設定と連携して動作します。
- Max Shard Message Count: 各シャードに保持する最大メッセージ数を設定します。有効化して値を指定するか、無効化して無制限(
Create をクリックしてストリームを保存します。
作成後、MQTTストリームは即時に有効となり、設定したトピックフィルターにマッチするトピックにパブリッシュされたメッセージが保持期間および制限設定に従って保存され、ストリームにサブスクライブするクライアントから再生可能になります。
Stream Key Expression
Stream Key Expressionは、Last-Value Semanticsモードでメッセージの重複排除に使うキーを抽出する方法を指定します。この式はメッセージのデータに対して評価され、Variform式の構文に従います。
式は from、topic、payload、headers.properties などのフィールドを含むメッセージコンテキストに対して評価されます。例えば、ユーザープロパティをキーに使う場合は以下のように設定します:
message.headers.properties.User-Property.user-prop式に基づいてキーが抽出できない場合(例:フィールドが存在しない)、メッセージは破棄されストリームに保存されません。
メッセージコンテキスト例
キー表現は以下のメッセージ構造に対して評価されます:
JSONの例
{
"message": {
"qos": 0,
"topic": "some/topic",
"payload": "some-payload",
"headers": {
"client_attrs": {},
"proto_ver": 5,
"properties": {
"User-Property": {
"user-prop": "some-value"
}
},
"peerhost": "127.0.0.1",
"username": "undefined",
"protocol": "mqtt",
"peername": "127.0.0.1:49352"
},
"from": "clientid",
"timestamp": 1759238376252,
"id": "..non utf8 bytes...",
"flags": {
"retain": false,
"dup": false
},
"extra": {}
}
}Erlangタームの例
#{message =>
#{extra => #{},
flags => #{dup => false, retain => false},
id => <<0,6,64,4,154,125,229,77,244,69,0,0,28,21,0,2>>,
timestamp => 1759238376252, from => <<"clientid">>,
headers =>
#{peername => <<"127.0.0.1:49352">>, protocol => mqtt,
username => undefined, peerhost => <<"127.0.0.1">>,
properties =>
#{'User-Property' => #{<<"user-prop">> => <<"some-value">>}},
proto_ver => 5, client_attrs => #{}
},
payload => <<"some-payload">>, topic => <<"some/topic">>,
qos => 0
}
}Stream Key Expressionの例
例1
以下の設定でストリームを作成したとします:
- Last-Value Semantics 有効
- Topic Filter が
t/# - Stream Key Expression が
message.headers.properties.User-Property.stream-key
以下のメッセージがEMQXにパブリッシュされ、クライアントは存在しないものとします:
| No | 送信元 | トピック | ユーザープロパティ stream-key |
|---|---|---|---|
| 1 | client1 | t/1 | keyA |
| 2 | client1 | t/2 | keyB |
| 3 | client2 | t/3 | keyA |
| 4 | client2 | t/4 | keyB |
クライアントが接続してストリームにサブスクライブすると、以下のメッセージが配信されます:
| No | 送信元 | トピック | ユーザープロパティ stream-key |
|---|---|---|---|
| 3 | client2 | t/3 | keyA |
| 4 | client2 | t/4 | keyB |
ストリームには各ユニークな message.headers.properties.User-Property.stream-key の最新メッセージのみが保持されます。キー式はトピックを跨いでストリーム全体に適用されるため、t/1 にパブリッシュされた keyA のメッセージは後に t/3 にパブリッシュされた keyA のメッセージで上書きされます。
例2
以下の設定でストリームを作成したとします:
- Last-Value Semantics 有効
- Topic Filter が
t/# - Stream Key Expression が
message.from
例1と同じメッセージがEMQXにパブリッシュされた場合、クライアントが接続してサブスクライブすると以下のメッセージが配信されます:
| No | 送信元 | トピック | ユーザープロパティ stream-key |
|---|---|---|---|
| 2 | client1 | t/2 | keyB |
| 4 | client2 | t/4 | keyB |
同じ message.from の値を持つメッセージは上書きされるため、各送信元の最新メッセージのみが保持されます。
例3
以下の設定でストリームを作成したとします:
- Last-Value Semantics 有効
- Topic Filter が
t/# - Stream Key Expression が
concat(message.headers.properties.User-Property.stream-key, '-', message.topic)
以下のメッセージがEMQXにパブリッシュされました:
| No | 送信元 | トピック | ユーザープロパティ stream-key |
|---|---|---|---|
| 1 | client1 | t/1 | keyA |
| 2 | client1 | t/2 | keyB |
| 3 | client1 | t/1 | keyB |
| 4 | client1 | t/2 | keyA |
クライアントが接続してサブスクライブすると、すべてのメッセージが配信されます。これは message.headers.properties.User-Property.stream-key と message.topic の組み合わせが各メッセージでユニークだからです:
| No | 送信元 | トピック | ユーザープロパティ stream-key | 計算されたキー |
|---|---|---|---|---|
| 1 | client1 | t/1 | keyA | keyA-t/1 |
| 2 | client1 | t/2 | keyB | keyB-t/2 |
| 3 | client1 | t/1 | keyB | keyB-t/1 |
| 4 | client1 | t/2 | keyA | keyA-t/2 |
ダッシュボードからのストリーム自動作成
MQTTストリームは、クライアントが $stream/<name> プレフィックス付きのトピックにサブスクライブすると自動的に作成できます。サブスクリプションの <name> がストリーム名になります。
注意
自動ストリーム作成はMQTT Streams機能がグローバルに有効化されている場合のみ利用可能です。
ストリームは通常ストリームまたはLast-Value Semanticsストリームとして自動作成されます。
注意
ストリームの適切な動作を保証するため、自動作成は通常ストリームかLast-Value Semanticsストリームのいずれか一方のみ有効にできます。両方同時にはできません。
Last-Value ストリームの自動作成
このオプションはデフォルトで Streams タブの MQTT Settings 内で有効になっています。EMQXはLast-Value Semanticsをサポートするストリームを自動的に作成し、同じキーの最新メッセージのみを保持します。
Management -> MQTT Settings -> Messages タブに移動します。
デフォルトで Enable Auto Create Stream が有効で、Last Value Stream タイプが選択されています。
以下を設定します:
- Stream Key Expression: 必須。各メッセージからユニークキーを抽出する方法を定義します(デフォルト:
message.from)。Last-Valueストリームではこのキーが主キーとして機能し、同じキーのメッセージは上書きされ、最新値のみが保持されます。 - Data Retention Period: メッセージをストリームに保持する期間を指定します。
- Stream Key Expression: 必須。各メッセージからユニークキーを抽出する方法を定義します(デフォルト:
Save Changes をクリックします。
クライアントが $stream/my_stream/test のようなトピックにサブスクライブすると、EMQXは my_stream という名前のLast-Valueストリームを自動作成し、Streams リストに表示されます。
通常ストリームの自動作成
メッセージを上書きせずに独立して保存する通常ストリームを自動作成したい場合は、このオプションを手動で有効にできます。
Management -> MQTT Settings -> Streams タブに移動します。
デフォルトで Enable Auto Create Message Stream が有効です。Regular Message Stream タイプを選択します。
以下を設定します:
Stream Key Expression: 必須。各メッセージからユニークキーを抽出する方法を定義します(デフォルト:
message.from)。通常ストリームでは、このキーがシャーディングキーとして使われ、同じキーのメッセージは同じシャードにルーティングされます。これによりキーごとの順序が保たれ、シャード間で負荷分散が可能になります。
Data Retention Period: メッセージをストリームに保持する期間を指定します。
Save Changes をクリックします。
ストリーム設定の構成
このセクションでは、EMQXのすべてのMQTTストリームに適用されるグローバル設定の構成方法を説明します。これらの設定はメッセージ保持、クリーンアップ間隔、内部ストリーム動作、自動作成動作を制御し、ダッシュボード、REST API、設定ファイルから設定可能です。
ダッシュボード
EMQXダッシュボードからMQTT Streams設定を直接更新でき、ブローカーの再起動は不要です。システム全体のストリーム動作をランタイムで調整する際に便利です。
Management -> MQTT Settings -> Streams タブに移動します。
以下のオプションを設定します:
Enable Streams: MQTT Streams機能をグローバルに有効または無効にします。無効時はストリームの作成や使用ができません。
Max Stream Count: クラスター内に存在可能なストリームの最大数を設定します。無制御なストリーム作成による過剰なリソース使用を防止します。
GC Interval: 有効期限切れのストリームメッセージをクリーンアップする間隔を指定します。デフォルトは
1時間です。Regular Stream Retention Period: 通常(Last-Valueでない)ストリームのデフォルト保持期間を定義します。期間を超えたメッセージは自動削除されます。デフォルトは
7日です。Enable Auto Create Message Stream: クライアントがストリームトピックにサブスクライブし、該当ストリームが存在しない場合に自動作成を有効にします。
Auto Create Stream Type: 自動作成するストリームのタイプを指定します:
- Last Value Stream(デフォルト):Last-Valueセマンティクスを有効にしたストリームを自動作成します。
- Regular Stream:上書きなしで全メッセージを保持する通常ストリームを自動作成します。
Stream Key Expression: Last-Valueセマンティクス有効時に自動作成されるストリームで使用されるキー式を定義します。デフォルトは
message.fromです。キー抽出によりキーごとの順序付けや上書き動作が決まります。Data Retention Period: 自動作成されるストリームの保持期間を指定します。期間を超えたメッセージは自動削除されます。
Max Shard Message Bytes: ストリームの各シャードに保存可能なデータ量の上限を設定します。有効化して制限を設定するか、無効化して無制限(
infinity)にできます。Max Shard Message Count: ストリームの各シャードに保持可能なメッセージ数の上限を設定します。有効化して制限を設定するか、無効化して無制限(
infinity)にできます。TIP
シャードの数はDurable Storage設定でグローバルに定義され、すべてのストリームに適用されます。この制限はシャード単位で適用され、データのレプリケーションは考慮しません。ストレージ容量計画時は、ストリームの総ディスク使用量がシャード数とレプリケーション係数に比例して増加することに注意してください。
変更後、Save Changes をクリックして設定を適用します。
更新された設定は即時に反映され、既存および新規作成されるすべてのストリームに適用されます。
REST API
EMQXのREST APIを使ってプログラムからグローバルMQTT Streams設定を構成できます。
MQTT Streamsのグローバル設定を更新するには、以下のエンドポイントに PUT リクエストを送信します:
PUT /api/v5/message_streams/configリクエスト例:
curl -s -u key:secret \
-X PUT \
-H "Content-Type: application/json" \
http://localhost:18083/api/v5/message_streams/config \
-d '{
"gc_interval": "1h",
"regular_stream_retention_period": "1d",
"check_stream_status_interval": "10s"
}'設定ファイル
EMQXの設定ファイルを編集してグローバルMQTT Streams設定を構成できます。この方法は起動時のデフォルト動作を定義したり、設定ファイル管理が主な環境での運用に適しています。
設定例:
MQTT Streams設定はEMQX設定ファイル(emqx.conf)の streams セクションに定義します。
streams {
gc_interval = 1h
regular_stream_retention_period = 1d
check_stream_status_interval = 10s
}設定項目
- gc_interval: MQTTストリームから期限切れメッセージを削除する頻度を制御します。ストリームストレージのガベージコレクション周期に影響します。
- regular_stream_retention_period: 通常ストリームの最大保持期間を指定します。期間を超えたメッセージは自動削除されます。
- check_stream_status_interval:
$stream/<name>トピックにサブスクライブした際、対応するストリームが存在しない場合にサブスクライバーがストリーム検出を再試行する頻度を指定します。
すべての期間値は s(秒)、m(分)、h(時間)、d(日)などの標準時間単位を使用します。
Durable Storage設定
ストリームメッセージはEMQX Durable Storageに保存されます。MQTTストリームのストレージ関連設定は durable_storage.streams_messages セクションで構成します。
durable_storage {
## ストリームメッセージを保存するデータベースの設定。
## 詳細はDurable Storage設定を参照してください。
streams_messages {
transaction {
flush_interval = 100
idle_flush_interval = 20
conflict_window = 5000
}
}
}これらの設定はMQTTストリームデータの永続化方法(トランザクションのバッチ処理やフラッシュ動作)を制御します。通常はデフォルト値で十分であり、ストレージ性能調整時のみ変更が必要です。
REST APIによるストリーム管理
EMQXはストリーム管理用のREST APIを提供しています。これらのAPIを使ってストリームの作成、更新、一覧取得、照会、削除やグローバル設定の構成が可能です。自動化や外部システム連携、大規模管理に便利です。
注意
すべてのREST API操作は適切な認証と権限が必要です。リクエスト・レスポンスの詳細スキーマはREST APIの「MQTT Stream」セクションを参照してください。
以下の例はすべてAPIキーとシークレットによるベーシック認証を想定しています。
ストリーム作成
新しいストリームを作成するには、ストリームエンドポイントに POST リクエストを送り、リクエストボディにストリーム設定を指定します。
curl -s -u key:secret \
-X POST \
-H "Content-Type: application/json" \
http://localhost:18083/api/v5/message_streams/streams \
-d '{
"name": "my_stream",
"topic_filter": "t1/#",
"is_lastvalue": false
}' | jqレスポンスには作成されたストリームの詳細(topic_filter など)が含まれます。
ストリーム一覧取得
既存のストリーム一覧を取得するには、ストリームエンドポイントに GET リクエストを送ります。
curl -s -u key:secret \
-X GET \
-H "Content-Type: application/json" \
http://localhost:18083/api/v5/message_streams/streams | jqレスポンスにはストリームのリストとページネーション情報が含まれます。
{
"data": [
{
"name": "my_stream",
"topic_filter": "t1/#"
}
],
"meta": {
"hasnext": false
}
}ストリーム更新
既存ストリームを更新するには、ストリーム名で識別されるリソースに PUT リクエストを送ります。トピックフィルターはURLエンコードしてください。
curl -s -u key:secret \
-X PUT \
-H "Content-Type: application/json" \
http://localhost:18083/api/v5/message_streams/streams/my_stream \
-d '{
"key_expression": "message.from",
"is_lastvalue": false
}' | jqレスポンスには更新後のストリーム設定が返されます。
ストリーム削除
ストリームを削除するには、ストリーム名で識別されるリソースに DELETE リクエストを送ります。
curl -s -u key:secret \
-X DELETE \
http://localhost:18083/api/v5/message_streams/streams/my_stream削除後、ストリームはメッセージ収集を停止し、保存されていたデータは内部クリーンアップルールに従って削除されます。
ストリームグローバル設定の構成
Configure Streams Settings -REST API を参照してください。