コネクテッドデバイス向けのMQTTブローカーにMoscaを使っていましたが、ブローカーにMQTT以外のプロトコルも使えると便利です。マルチプロトコルをサポートしていてMQTTにはMoscaを使っているPonteというブローカーがあるのでこちらを試してみます。PonteはEclipse FoundationのIoT Working Group、iot.eclipse.org配下のプロジェクトです。プロトコルにHTTP、MQTT、CoAPの3つをサポートしているのが特徴です。HTTPでpublishしてMQTTでsubscribeすることができます。
PonteのSSL/TLSサポート
SSL/TLSのサポートは直接されていませんが、MQTTはMoscaのconfigでプロトコルを指定することができます。HTTPは別途NginxでSSL Terminationをする予定です。今回はMQTT over SSL/TLSの設定を行います。
Brokerコンテナ
BrokerコンテナのDockerイメージ用のプロジェクトを作成します。
$ mkdir -p ~/docker_apps/ponte
$ cd !$
Dockerfile
TLSで使う証明書はとりあえず暗号化できれば良いので、オレオレ証明書を作ります。またDockerベースイメージはgoogle/nodejsを使います。
FROM google/nodejs
RUN apt-get update && apt-get install -y libzmq-dev
WORKDIR /app
ONBUILD ADD package.json /app/
ONBUILD RUN npm install
ONBUILD ADD . /app
RUN npm install --unsafe-perm -g ponte bunyan
RUN mkdir -p /opt/nginx/certs \
&& cd /opt/nginx/certs \
&& openssl genrsa -out server.key 4096 \
&& openssl req -new -batch -key server.key -out server.csr \
&& openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
ADD config.js /app/
ENTRYPOINT ["ponte", "-c","/app/config.js","-v", "| bunyan"]
EXPOSE 8443 3000 5683
RUN apt-get clean && rm -rf /var/lib/apt/lists/* /tmp/* /var/tmp/*
npmのグローバルインストール
通常Node.jsのパッケージインストールはpackage.jsonに指定してnpm installしますが、グローバルにインストールしようとするといろいろと問題があります。そのためpackage.jsonには指定せずDockerfileに記述します。
{
"name": "ponte",
"description": "ponte test app",
"version": "0.0.1",
"private": true
}
またgyp WARN EACCES user "undefined" does not have permissionの警告がでてしまうため、--unsafe-permフラグを付けます。
RUN npm install --unsafe-perm -g ponte bunyan
Ponteの設定ファイル
Ponte起動時にJSファイルで各プロトコルの設定を渡すことができます。MQTTにはオレオレ証明書と秘密鍵のパスを指定します。
module.exports = {
logger: {
level: "info",
},
persistence: {
type: 'level',
path: './db'
},
mqtt: {
secure : {
port: 8443,
keyPath:"/opt/nginx/certs/server.key",
certPath:"/opt/nginx/certs/server.crt"
}
}
}
Ponteの起動
Dockerイメージのビルドとコンテナの起動をします。MQTT以外にもHTTPとCoAPのポートもDockerホストにマップしておきます。
$ docker pull google/nodejs
$ docker build -t ponte .
$ docker run -d --name ponte \
-p 8443:8443 \
-p 3000:3000 \
-p 5683:5683 \
-it ponte
ログを見ると3つのプロトコルで起動したことがわかります。
$ docker logs -f ponte
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"MQTT","level":30,"mqtts":8443,"msg":"server started","time":"2015-03-08T04:57:26.910Z","v":0}
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"HTTP","level":30,"port":3000,"msg":"server started","time":"2015-03-08T04:57:26.918Z","v":0}
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"CoAP","level":30,"port":5683,"msg":"server started","time":"2015-03-08T04:57:26.919Z","v":0}
Pub/Subクライアントのコンテナ
Pub/SubクライアントのDockerイメージを作成するためプロジェクトを作成します。
$ mkdir -p ~/docker_apps/ponte-pubsub
$ cd !$
Dockerfile
Node.jsのパッケージをインストールするためpackage.jsonを用意します。日付処理に便利なMoment.jsも追加しました。
{
"name": "ponte-pubsub",
"description": "ponte-pubsub test app",
"version": "0.0.1",
"private": true,
"dependencies": {
"mqtt": "1.1.0",
"moment": "2.9.0",
"moment-timezone": "0.3.0"
},
"scripts": {"start": "node app.js"}
}
Node.jsのメインプログラムです。3秒間隔でPublishをして同じMQTTクライアントを使ってSubscribeします。
var mqtt = require('mqtt'),
moment = require('moment-timezone');
var options = {
protocol: "mqtts",
port: process.env.MQTT_PORT,
host: process.env.MQTT_HOST,
username: process.env.MQTT_USERNAME,
password: process.env.MQTT_PASSWORD,
clientId: "secure-".concat(Math.floor(65535 * Math.random())),
rejectUnauthorized : false
};
var client = mqtt.connect(options);
client.on('connect', function() {
console.log('client connected');
});
client.subscribe('hello');
client.on('message',function(topic, data) {
console.log("Message on " + topic + ": " + data);
});
setInterval(function() {
var now = moment().tz("Asia/Tokyo").format("YYYY-MM-DD HH:mm:ssZ");
client.publish('hello', now);
console.log('Message Published');
}, 3000);
コンテナを使ってPub/Subのテスト
Dockerfileを作成してイメージをビルドします。
$ echo FROM google/nodejs-runtime > Dockerfile
$ docker pull google/nodejs-runtime
$ docker build -t ponte-pubsub .
使い捨てのコンテナを起動してPub/Subのテストをします。でMQTTクライアントの設定を環境変数に渡します。
$ docker run --rm --name ponte-pubsub \
-e MQTT_HOST=10.3.0.230 \
-e MQTT_PORT=8443 \
-e MQTT_USERNAME=admin \
-e MQTT_PASSWORD=password \
ponte-pubsub
> ponte-pubsub@0.0.1 start /app
> node app.js
secure-46408
client connected
Message Published
Message on hello: 2015-03-08 13:47:58+09:00
Ponteコンテナのログにもhelloトピックのsubscribeの様子が出力されています。
$ docker logs -f ponte
...
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"MQTT","client":"secure-58538","level":30,"msg":"client connected","time":"2015-03-08T08:23:29.734Z","v":0}
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"MQTT","client":"secure-58538","level":30,"topic":"hello","qos":0,"msg":"subscribed to topic","time":"2015-03-08T08:23:29.742Z","v":0}
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"MQTT","client":"secure-58538","level":30,"topic":"hello","msg":"unsubscribed","time":"2015-03-08T08:23:36.788Z","v":0}
{"name":"ponte","hostname":"17e232fd73f8","pid":1,"service":"MQTT","client":"secure-58538","level":30,"msg":"closed","time":"2015-03-08T08:23:36.793Z","v":0}