基于 Rust 语言编写的可编程的全球分布式 MQTT 服务器

1. 基于边缘架构的可编程MQTT服务网聚云联王文庭

2.

3.

4. O1 背景说明 CONTENTS O2 HPMQ简介 O3 HPMQ开发说明 O4 HPMQ未来规划

5. 1. 背景说明

6. 物联网时代带来的变化海量连网设备海量数据处理？原来以数据中心为核心的云端架构是否还满足需求？共性：边缘设备安全性？

7. 边缘架构可在边缘直接对数据进行相关的计算（处理/存储）并提供相应的查询功能 02 一种分布式计算架构 01 03 边缘架构构成边缘计算架构的核心

8. 物联网设备的纽带

9. 2. HPMQ 简介

10. HPMQ （ H yperconverged P rogrammable MQ TT) HPMQ是基于Rust语言开发的下一代可编程边缘分布式 MQTT软件，主要有以下几个核心特性： • Geo-Distributed • 可编程性 • 云边一体化 • 兼容异构设备

11. Why Rust? • 性能（C/C++/Rust） • 开发效率 (Rust/Golang/Java) • 编译的产物要足够小（C/C++/Rust） • 内存安全（Rust/Golang/Java） • 对WebAssembly生态支持友好

12. 为什么需要geo-distributed 传统方案存在有问题 • • • 云端架构，我们无法根据设备地理位置实现就近通讯只能做到在数据中心内相关的分布式扩展，无法直接进行全球节点的扩展复杂的容灾方案解决方案 geo-distributed架构 + 调度

13. 如何管理分布式网络我们主要基于eclipse-zenoh来做二次开发，eclipse-zenoh是一款很优秀的rust 语言编写的，基于边缘架构的，开源分布式消息服务基础架构，它帮我们解决了很多分布式网络管理的共同的问题，比如说分布式消息一致性问题，边缘节点自动发现等问题

14. 场景：设备就近接入/处理传统方案痛点 1）数据传输量大，中心压力大，高可用要求高 2）数据发布与订阅都在中心，延迟高 3）源站直接暴露 4）数据不好就近进行脱敏处理 5）数据不好就近进行存储新方案优势 1）分摊中心压力 2）降低延迟 3）隐藏源站 4）边缘计算 5）边缘存储

15. 为什么需要可编程性带来什么好处？一句话概括，让设备具备边缘计算的能力。目前主要提供两种接入方式： 1）设备对接内置HPMQLite程序上层MQTT Broker 2）设备通过MQTT协议透明接入上层MQTT Broker HPMQ 设备程序 mqtt HPMQLite 设备程序

16. 场景：多厂商协议快速兼容通过边缘函数的方式快速兼容多厂商 1）自定义协议+自定义函数 2）对接标准协议+公共函数

17. geo-distributed + 函数式开发 = 边缘计算

18. 整体架构

19. 什么是Webassembly? • Webassembly，简称wasm • 用一句话描述，那就是Webassembly是执行程序的标准化字节码格式 • Webassembly最初被发明，是用于Web浏览器。 • 由W3C工作组开发的Web浏览器标准，于2017年11月， Chrome,Firefox,Microsoft Edge,Safari四大浏览器都开始实验性的支持 • 它在浏览器以外也有很广泛的运用，特别是在边缘计算领域。 • 支持多语言开发，比如Go，Python, rust，Javascript等

20. Serverless in MQTT Broker 1. 所需求运行资源小( ~64Kb for code and ~10Kb RAM ) 2. 异构设备兼容性强( x86, ARM, RISC-V, MIPS, Raspberry Pi, Orange Pi … )

21. Wasm vs Docker • 更好的代码执行环境抽象，它可以直接部署代码或应用程序到各种异构设备，而不需要开发人员为每个异构设备都编写或编译一套单独的代码或程序，从而提高开发效率； • 更好的安全机制，Docker 之类的容器最让人诟病的问题之一就是安全性； • 更低的内存和资源消耗，Wasm 运行时所需的资源比 Docker 之类的容器要少很多； • 更快的冷启动时间，Wasm的冷启动时间为微秒，比 Docker 的秒级启动快不少； • 更小的运行时依赖，Docker整体包大小还是偏大，并且依赖的东⻄偏多，很难在一些资源受限的设备上跑起来；

22. wasm如何分发部署？ • Kubedge? • OpenYurt? • Krustlet?

23. 3. HPMQ函数开发说明

24. 使用流程 HPMQ平台配置联关公共函数（比如：tb2aws ）触发器关联私有函数

25. 编写函数

26. 发布函数 Hpmqfile hpmq-cli build OCI镜像 hpmq-cli push 镜像仓库

27. Demo

28. 4. HPMQ未来规划

29. 开源（https://github.com/wangjuyunlian/hpmq）基于零信任架构实现远程设备访问消息边缘存储

30.

31. 发个招聘小广告（ rust/c/c++岗位）但愿诸贤集鹭汉，书生穷死胜侯封