Découvrez comment RabbitMQ et MQTT, deux protocoles de messagerie incontournables, se complètent et s'associent pour transformer la communication entre les machines et révolutionner le monde de l'IoT !
Pourquoi associer RabbitMQ et MQTT ?
Dans cet article, je vous parle de deux outils assez proches mais qui savent travailler ensemble. J'ai eu l'occasion de les mettre en place ces dernières années sur des infrastructures conséquentes avec beaucoup de plaisir, car cela fonctionnait sans prise de tête excessive.
A quoi ça sert ?
MQTT et RabbitMQ sont des clients et des brokers. Ils servent à transporter des messages entre des machines via des réseaux de tout type.
Je vais commencer par MQTT, que l'on rencontre plutôt dans le monde des IoT, mais aussi dans le monde industriel, de la sécurité, etc.
MQTT en un coup d'œil
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole de messagerie publish-subscribe reposant sur le protocole TCP/IP. Fruit du travail conjoint d'Andy Stanford-Clark (IBM) et Arlen Nipper (EuroTech), ce protocole est devenu un standard OASIS, dont la cinquième version des spécifications a été publiée le 7 mars 2019.
Un peu d'histoire
C'est en 1999 qu'Andy Stanford-Clark et Arlen Nipper ont conçu la première version du protocole MQTT, afin de surveiller un oléoduc dans le désert. À l'époque, les communications par satellite coûtaient cher, la fiabilité était un enjeu majeur et la consommation d'énergie devait être réduite au minimum.
L'essentiel à savoir
MQTT est spécialement conçu pour les connexions avec des sites distants où la bande passante du réseau est limitée. De nombreuses options open source sont disponibles pour créer des clients MQTT, compatibles avec un large éventail de langages (C, C++, C#, Java, JavaScript, PHP, Python, etc.) et de plates-formes (GNU/Linux, Windows, iOS, Android, Arduino, etc.). Parmi les brokers MQTT, Mosquitto est l'un des plus célèbres.
Points clés
MQTT se distingue par sa légèreté, tant au niveau de l'infrastructure et des clients, que des messages qui transitent et qui doivent rester de petite taille. Entièrement gratuit et open source, MQTT propose trois niveaux de qualité (0 - at most once, 1 - at least once, 2 - exactly once) et offre un support pour les réseaux non fiables, une scalabilité jusqu'à plusieurs millions d'IoT connectés, ainsi qu'une sécurité par SSL/TLS ou, désormais, par OAuth ("Open Authorization").
MQTT et l'univers des IoT
Si MQTT est aujourd'hui utilisé dans de nombreux domaines, il l'est surtout dans le monde des IoT. De plus en plus de développeurs exploitent l'efficacité et la scalabilité de MQTT dans des projets d'envergure, tels que la surveillance de détecteurs d'incendie, la fermeture des portes coupe-feu, et même dans le domaine des applications métier (LOB). De nombreux projets Xamarin.Forms et MAUI tirent parti de MQTT.
RabbitMQ, le compagnon des startups et des entreprises
Parallèlement à MQTT, RabbitMQ répond aux besoins plus lourds des startups et des entreprises. Fonctionnant à la fois en local (on premise) et dans le cloud, RabbitMQ est plus léger à déployer que des solutions comme Apache Kafka, mais il reste néanmoins plus lourd que MQTT. Compatible avec Kubernetes, RabbitMQ est particulièrement adapté aux grandes structures, offrant des fonctionnalités avancées telles que les messages asynchrones, le déploiement distribué et les outils de gestion et de monitoring.
En pratique
RabbitMQ repose sur la notion d'Exchange, sorte de tuyau virtuel permettant de faire circuler l'information. Plusieurs types d'Exchange assurent différents services. On associe ensuite une ou plusieurs files d'att
ente (Queue) à un Exchange. RabbitMQ se charge de remplir les files d'attente, qui peuvent gérer jusqu'à 50 000 messages chacune. Les différents types d'Exchange incluent :
- Direct Exchange : utilise une clé pour distribuer les messages directement aux abonnés concernés.
- Fanout : ignore les clés et distribue les messages à tous les abonnés.
- Topic : filtre les messages en fonction d'un topic, souvent utilisé pour les modèles de publication/abonnement (pub/sub).
- Headers : filtre complexe basé sur plusieurs critères contenus dans l'en-tête des messages.
RabbitMQ gère également :
- Les appels de procédure distante (RPC)
- La sécurité des exchanges
- La durabilité des messages
- Leur éventuel stockage, et bien plus encore
En résumé
RabbitMQ peut être considéré comme une version améliorée de MQTT, plus lourde certes, mais offrant davantage d'options. Il est particulièrement adapté aux entreprises de grande taille, notamment grâce à la taille maximale des messages qui peut atteindre 2 Go. Ainsi, MQTT et RabbitMQ se complètent pour répondre à différents besoins en matière de communication et d'échange de données, en fonction des contraintes et des objectifs des projets.
Pourquoi marier RabbitMQ et MQTT ?
Ce qui est intéressant, c'est de bénéficier du meilleur des deux mondes. Car même si RabbitMQ utilise son propre client AMQP, on peut le remplacer par du MQTT et même mixer les deux types de client sur une même liaison. Dès lors, on se garantit une couche de transport sécurisée et ultra fiable (RabbitMQ) tout en conservant une programmation plus simple côté clients (abonnés ou diffuseurs), des smartphones, des IoT notamment mélangés à de grosses machines sans aucun souci.
En somme, pour vos échanges de messages, d'instructions, de données, la prochaine fois pensez MQTT ou RabbitMQ si vous êtes gourmand, ou RabbitMQ + MQTT si vous êtes gourmand et malin !
Applications potentielles de RabbitMQ et MQTT
Dans cette section, nous allons explorer quelques applications potentielles pour lesquelles l'utilisation conjointe de RabbitMQ et MQTT peut être bénéfique.
Domotique et Smart Cities
Avec l'essor des objets connectés et des dispositifs intelligents, la communication entre ces dispositifs est cruciale. L'utilisation de MQTT et RabbitMQ peut permettre une communication efficace et sécurisée entre les différents éléments d'un réseau domotique ou d'une smart city.
Industrie 4.0
L'automatisation et la connectivité sont des éléments clés de l'Industrie 4.0. L'utilisation de RabbitMQ et MQTT peut faciliter la communication entre les machines et les systèmes de contrôle, tout en offrant une solution robuste et évolutive pour les environnements industriels.
Logistique et chaîne d'approvisionnement
Dans le domaine de la logistique et de la chaîne d'approvisionnement, la communication en temps réel et la transmission de données entre les différents acteurs sont essentielles. L'association de RabbitMQ et MQTT peut aider à garantir la fiabilité et l'efficacité de ces communications.
Télécommunications
Les opérateurs télécoms font face à une demande croissante de bande passante et de connectivité. La combinaison de RabbitMQ et MQTT peut contribuer à améliorer la gestion et le suivi des infrastructures réseau, tout en assurant une transmission efficace des données.
Agriculture de précision
L'agriculture de précision repose sur l'utilisation de données en temps réel pour optimiser la production agricole. En associant RabbitMQ et MQTT, il est possible de faciliter la communication entre les capteurs, les machines et les systèmes de gestion agricole, tout en garantissant une transmission rapide et sécurisée des données.
Santé connectée
Dans le domaine de la santé connectée, la communication entre les dispositifs médicaux, les systèmes de surveillance et les bases de données est essentielle. En utilisant RabbitMQ et MQTT, il est possible de garantir une communication fiable et sécurisée entre ces différents éléments.
En résumé
L'association de RabbitMQ et MQTT offre une solution de communication polyvalente et performante pour de nombreux domaines d'application. En choisissant d'intégrer ces technologies à vos projets, vous pourrez profiter de leurs atouts respectifs pour créer une infrastructure de communication adaptée à vos besoins spécifiques.
Perspectives et développement de RabbitMQ et MQTT
Alors que le nombre de dispositifs connectés et d'applications IoT continue de croître, les technologies de communication comme RabbitMQ et MQTT gagnent en importance. Dans cette section, nous aborderons les perspectives d'avenir et les développements potentiels de ces protocoles de messagerie.
Standardisation et interopérabilité
À mesure que de plus en plus d'organisations adoptent les protocoles RabbitMQ et MQTT, l'interopérabilité entre les différentes plateformes et dispositifs deviendra cruciale. Les efforts de standardisation, tels que ceux menés par l'OASIS pour MQTT, permettront de garantir une meilleure compatibilité entre les systèmes et d'encourager l'adoption de ces technologies.
Sécurité renforcée
La sécurité est un enjeu majeur pour les communications IoT et les infrastructures informatiques. Les protocoles RabbitMQ et MQTT continueront d'évoluer pour offrir des mécanismes de sécurité renforcés, tels que le chiffrement de bout en bout et l'authentification à deux facteurs, afin de protéger les données et les communications.
Intégration avec les technologies émergentes
L'intégration de RabbitMQ et MQTT avec les technologies émergentes, telles que l'intelligence artificielle (IA), le machine learning, le edge computing et la 5G, permettra de créer des applications et des services plus avancés et plus performants. Cette intégration facilitera également le développement de nouvelles solutions de communication pour les défis futurs.
Extension des cas d'utilisation
Les protocoles RabbitMQ et MQTT continueront de s'étendre à de nouveaux domaines d'application, en s'adaptant aux besoins spécifiques de chaque secteur. Par exemple, les technologies de transport intelligent, les villes intelligentes et les énergies renouvelables pourraient bénéficier de l'utilisation de ces protocoles de messagerie pour améliorer la communication entre les différents dispositifs et systèmes.
Formation et sensibilisation
À mesure que l'adoption de RabbitMQ et MQTT se généralise, la demande de professionnels formés à ces technologies augmentera. Les initiatives de formation et de sensibilisation, telles que les ateliers, les webinaires et les cours en ligne, joueront un rôle crucial dans le développement des compétences nécessaires pour tirer pleinement parti de ces protocoles de messagerie.
Conclusion
En conclusion, MQTT et RabbitMQ sont deux protocoles de messagerie complémentaires qui peuvent être utilisés conjointement pour optimiser la communication entre les machines et les dispositifs IoT. Le mariage entre ces deux technologies offre une solution de messagerie légère, rapide et sécurisée pour les infrastructures informatiques de toutes tailles.
Comme l'a écrit Andy Stanford-Clark, co-créateur de MQTT, "la simplicité est la sophistication ultime" (source). Cette simplicité est la clé du succès de MQTT et RabbitMQ dans le monde de l'informatique moderne.
Ainsi, en choisissant d'adopter MQTT et/ou RabbitMQ, vous pourrez tirer profit de leurs avantages respectifs et créer une infrastructure de communication optimale pour votre entreprise ou vos projets personnels. Alors, n'hésitez pas à explorer ces technologies et à les intégrer à vos futurs projets. Et si vous avez un doute, souhaitez un conseil ou une aide à la mise en oeuvre, n'hésitez pas à me contacter !
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