MQTT 5.0 报文解析 05：DISCONNECT
EMQX Team
欢迎阅读 MQTT 5.0 报文系列 的第五篇文章。在上一篇中，我们已经介绍了 MQTT 5.0 的 PINGREQ 和 PINGRESP 报文。现在，我们将介绍下一个控制报文：DISCONNECT。
在 MQTT 中，客户端和服务端可以在断开网络连接前向对端发送一个 DISCONNECT 报文，来指示连接关闭的原因。客户端发送的 DISCONNECT 报文还可以影响服务端在连接断开后的行为，例如是否发送遗嘱消息，是否更新会话过期间隔。
DISCONNECT 报文示例
我们使用 MQTTX CLI 向 公共 MQTT 服务器 发起一个指定了 Client ID 的客户端连接，并将 --reconnect-period 设置为 0 来禁用自动重连，然后在另一个终端中运行相同的命令创建一个使用相同 Client ID 的连接。
整个过程使用 Wireshark 工具来抓取在客户端与服务器之间往返的 MQTT 报文，Linux 环境可以使用 tcpdump 命令抓取报文，然后导入至 Wireshark 分析。
以下命令将创建一个 Client ID 为 mqtt-892324 的客户端连接，为了避免 Client ID 与别人重复，建议将它改为其他随机字符串：
mqttx conn --hostname broker.emqx.io --mqtt-version 5 --client-id mqtt-892324 \ --reconnect-period 0
在我们发起第二个连接后，Wireshark 将捕获到公共 MQTT 服务器返回给第一个连接的 DISCONNECT 报文：
e0 02 8e 00
这四个十六进制字节，对应着以下报文内容：
通过下文对 DISCONNECT 报文结构的介绍，你将了解到如何从原始的报文数据中提取你想要的信息。
DISCONNECT 报文结构
固定报头
固定报头首字节的高 4 位，即报文类型字段的值为 14（0b1110），低 4 位全部为 0，表示这是一个 DISCONNECT 报文。
可变报头
DISCONNECT 报文的可变报头按顺序包含以下字段：
- 原因码（Reason Code）：一个单字节的无符号整数，用于向对端指示连接断开的原因。下表列出了在 DISCONNECT 报文中常见的 Reason Code，完整列表可参阅 MQTT 5.0 Reason Code 速查表。
| Value | Reason Code Name | Sent By | Description |
|---|---|---|---|
| 0x00 | Normal disconnection | 客户端、服务端 | 表示连接正常关闭，因此服务端不会发布遗嘱消息。 |
| 0x04 | Disconnect with Will Message | 客户端 | 连接正常关闭，但客户端希望服务端仍然发布遗嘱消息。 |
| 0x81 | Malformed Packet | 客户端、服务端 | 表示收到了无法按照协议规范正确解析的控制报文，在 MQTT 中我们将这类报文称为畸形报文。 |
| 0x82 | Protocol Error | 客户端、服务端 | 协议错误通常指控制报文在按照协议规范解析以后才能发现的错误，包括包含协议不允许的数据、行为与协议要求不符等等。比如客户端在一个连接内发送了两个 CONNECT 报文。 |
| 0x8D | Keep Alive timeout | 服务端 | 服务端在超过 1.5 倍的 Keep Alive 时间内没有收到任何报文，因此关闭了连接。 |
| 0x8E | Session taken over | 服务端 | 另一个更新的使用了且相同的 Client ID 的连接被建立，导致服务端关闭了此连接。 |
| 0x93 | Receive Maximum exceeded | 客户端、服务端 | 表示对端同时发送的 QoS > 0 的 PUBLISH 报文数量超过了连接时设置的接收最大值。 |
| 0x94 | Topic Alias invalid | 客户端、服务端 | 表示主题别名不合法。比如 PUBLISH 报文中的主题别名值为 0 或者大于连接时约定的最大主题别名。 |
| 0x95 | Packet too large | 客户端、服务端 | 表示报文超过了连接时约定的最大允许长度。 |
| 0x98 | Administrative action | 客户端、服务端 | 表示连接因为管理操作而被关闭，比如运维人员在服务端后台踢除了客户端连接。 |
| 0x9C | Use another server | 服务端 | 表示客户端应该临时切换到另一个服务器。如果另一个服务器不是客户端已知的，那么还需要配合 Server Reference 属性一起使用，以告知客户端新的服务端的地址。 |
| 0x9D | Server moved | 服务端 | 表示客户端应该永久切换到另一个服务器。如果另一个服务器不是客户端已知的，那么还需要配合 Server Reference 属性一起使用，以告知客户端新的服务端的地址。 |
- 属性（Properties）：下表列出了 DISCONNECT 报文的所有可用属性。
| Identifier | Property Name | Sent By | Type |
|---|---|---|---|
| 0x11 | Session Expiry Interval | 客户端 | 四字节整数 |
| 0x1F | Reason String | 客户端、服务端 | UTF-8 编码的字符串 |
| 0x26 | User Property | 客户端、服务端 | UTF-8 字符串对 |
| 0x1C | Server Reference | 服务端 | UTF-8 编码的字符串 |
与之前介绍的其他报文不同，客户端和服务端在 DISCONNECT 报文中可以使用的原因码和属性是不同的，例如 Session Expiry Interval 属性就只能在客户端发送的 DISCONNECT 报文中使用，所以我们在上面的列表中均列出了它们的可用范围。
有效载荷
DISCONNECT 报文不包含有效载荷。
总结
客户端和服务端都可以发送 DISCONNECT 报文，表示准备断开网络连接，报文中的原因码可以向接收方指示连接关闭的原因。当 MQTT 连接意外断开时，我们可以优先查看是否收到了 DISCONNECT 报文以及报文中原因码的值。
虽然客户端和服务端在 DISCONNECT 报文中可以用的原因码和属性存在差异，但我们并不需要强行去记忆它们。它们通常都和对应的机制与行为相关，例如遗嘱消息只会由服务端发布，所以希望连接正常关闭但对端仍要发布遗嘱消息的原因码 0x04，也会被客户端使用。
以上就是对 DISCONNECT 报文的介绍，在下一篇文章中我们将介绍 MQTT 5.0 增强认证特性所使用的 AUTH 报文，它也是 MQTT 中最后一个报文类型。