Modelo de MQTT para Pub/Sub

Beta

Esta funcionalidade está sujeita aos "Termos das Ofertas de Pré-DG" na secção Termos Gerais de Serviço dos Termos Específicos do Serviço. As funcionalidades de pré-DG estão disponíveis "tal como estão" e podem ter apoio técnico limitado. Para mais informações, consulte as descrições das fases de lançamento.

O modelo MQTT para Pub/Sub é um pipeline de streaming que lê mensagens de um tópico MQTT e as escreve no Pub/Sub. Inclui os parâmetros opcionais username e password caso a autenticação seja exigida pelo servidor MQTT.

Se o pipeline não receber nenhuma mensagem do tópico MQTT durante mais de 90 minutos, ocorre um StackOverflowError. Como solução alternativa, pode alterar o número de trabalhadores a cada 90 minutos. Para mais informações sobre como alterar o número de trabalhadores sem parar a tarefa, consulte Atualização da opção de tarefa em curso.

Requisitos da pipeline

• O nome do tópico de saída do Pub/Sub tem de existir.
• O IP do anfitrião MQTT tem de existir e ter a configuração de rede adequada para que as máquinas de trabalho alcancem o anfitrião MQTT.
• O tópico MQTT do qual os dados são extraídos tem de ter um nome.

Parâmetros de modelos

Parâmetros obrigatórios

• inputTopic: o nome do tópico MQTT a partir do qual os dados são lidos. Por exemplo, topic.
• outputTopic: o nome do tópico Pub/Sub de saída no qual os dados são escritos. Por exemplo, projects/your-project-id/topics/your-topic-name.
• username: o nome de utilizador a usar para a autenticação no servidor MQTT. Por exemplo, sampleusername.
• password: a palavra-passe associada ao nome de utilizador facultado. Por exemplo, samplepassword.

Parâmetros opcionais

• brokerServer: o endereço IP ou o anfitrião do servidor do agente MQTT. Por exemplo, tcp://host:1883.

Execute o modelo

Consola

1. Aceda à página do fluxo de dados Criar tarefa a partir de um modelo.
Aceda a Criar tarefa a partir de modelo
2. No campo Nome da tarefa, introduza um nome exclusivo para a tarefa.
3. Opcional: para Ponto final regional, selecione um valor no menu pendente. A região predefinida é us-central1.

   Para ver uma lista das regiões onde pode executar uma tarefa do Dataflow, consulte as localizações do Dataflow.

4. No menu pendente Modelo do fluxo de dados, selecione MQTT to Pub/Sub template.
5. Nos campos de parâmetros fornecidos, introduza os valores dos parâmetros.
6. Clique em Executar tarefa.

gcloud

Nota: para usar a CLI do Google Cloud para executar modelos flex, tem de ter a versão 284.0.0 da CLI do Google Cloud 138.0.0 ou posterior.

Na shell ou no terminal, execute o modelo:

gcloud dataflow flex-template run JOB_NAME \
    --project=YOUR_PROJECT_ID \
    --region=REGION_NAME \
    --template-file-gcs-location=gs://dataflow-templates-REGION_NAME/VERSION/flex/Mqtt_to_PubSub \
    --parameters \
brokerServer=MQTT_SERVER,\
inputTopic=INPUT_TOPIC,\
outputTopic=OUTPUT_TOPIC,\
username=USERNAME,\
password=PASSWORD
  

Tem de substituir os seguintes valores neste exemplo:

• Substitua YOUR_PROJECT_ID pelo ID do seu projeto.
• Substitua pelo nome da região do Dataflow. Por exemplo: us-central1.
• Substitua JOB_NAME por um nome de trabalho à sua escolha. O nome da tarefa tem de corresponder à expressão regular [a-z]([-a-z0-9]{0,38}[a-z0-9])? para ser válido.
• Substitua INPUT_TOPIC pelo nome do tópico de entrada do servidor MQTT. Por exemplo: testtopic.
• Substitua MQTT_SERVER pelos endereços do servidor MQTT. Por exemplo: tcp://10.128.0.62:1883
• Substitua OUTPUT_TOPIC pelo nome do tópico de saída do Pub/Sub. Por exemplo: projects/myproject/topics/testoutput.
• Substitua USERNAME pelo nome de utilizador do servidor MQTT. Por exemplo: testuser.
• Substitua PASSWORD pela palavra-passe que corresponde ao nome de utilizador usado com o servidor MQTT.

API

Para executar o modelo através da API REST, envie um pedido HTTP POST. Para mais informações sobre a API e os respetivos âmbitos de autorização, consulte projects.templates.launch.

POST https://dataflow.googleapis.com/v1b3/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/flexTemplates:launch
{
   "launch_parameter": {
      "jobName": "JOB_NAME",
      "parameters": {
          "brokerServer": "MQTT_SERVER",
          "inputTopic": "INPUT_TOPIC",
          "outputTopic": "OUTPUT_TOPIC",
          "username": "USERNAME",
          "password": "PASSWORD"
      },
      "containerSpecGcsPath": "gs://dataflow-templates-LOCATION/VERSION/flex/Mqtt_to_PubSub",
   }
}
  

Tem de substituir os seguintes valores neste exemplo:

• Substitua YOUR_PROJECT_ID pelo ID do seu projeto.
• Substitua pelo nome da região do Dataflow. Por exemplo: us-central1.
• Substitua JOB_NAME por um nome de trabalho à sua escolha. O nome da tarefa tem de corresponder à expressão regular [a-z]([-a-z0-9]{0,38}[a-z0-9])? para ser válido.
• Substitua INPUT_TOPIC pelo nome do tópico de entrada do servidor MQTT. Por exemplo: testtopic.
• Substitua MQTT_SERVER pelos endereços do servidor MQTT. Por exemplo: tcp://10.128.0.62:1883
• Substitua OUTPUT_TOPIC pelo nome do tópico de saída do Pub/Sub. Por exemplo: projects/myproject/topics/testoutput.
• Substitua USERNAME pelo nome de utilizador do servidor MQTT. Por exemplo: testuser.
• Substitua PASSWORD pela palavra-passe que corresponde ao nome de utilizador usado com o servidor MQTT.

Código-fonte do modelo

Java

/*
 * Copyright (C) 2023 Google LLC
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may not
 * use this file except in compliance with the License. You may obtain a copy of
 * the License at
 *
 *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
 * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
 * License for the specific language governing permissions and limitations under
 * the License.
 */
package com.google.cloud.teleport.v2.templates;

import com.google.cloud.teleport.metadata.Template;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateCategory;
import com.google.cloud.teleport.metadata.TemplateParameter;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import org.apache.beam.sdk.Pipeline;
import org.apache.beam.sdk.PipelineResult;
import org.apache.beam.sdk.io.gcp.pubsub.PubsubIO;
import org.apache.beam.sdk.io.mqtt.MqttIO;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptions;
import org.apache.beam.sdk.options.PipelineOptionsFactory;
import org.apache.beam.sdk.options.Validation;
import org.apache.beam.sdk.transforms.DoFn;
import org.apache.beam.sdk.transforms.ParDo;

/**
 * Dataflow template which reads data from Mqtt Topic and writes it to Cloud PubSub.
 *
 * <p>Check out <a
 * href="https://github.com/GoogleCloudPlatform/DataflowTemplates/blob/main/v2/mqtt-to-pubsub/README_Mqtt_to_PubSub.md">README</a>
 * for instructions on how to use or modify this template.
 */
@Template(
    name = "Mqtt_to_PubSub",
    category = TemplateCategory.STREAMING,
    displayName = "MQTT to Pubsub",
    description =
        "The MQTT to Pub/Sub template is a streaming pipeline that reads messages from an MQTT topic and writes them to Pub/Sub. "
            + "It includes the optional parameters <code>username</code> and <code>password</code> in case authentication is required by the MQTT server.",
    optionsClass = MqttToPubsub.MqttToPubsubOptions.class,
    flexContainerName = "mqtt-to-pubsub",
    contactInformation = "https://cloud.google.com/support",
    documentation =
        "https://cloud.google.com/dataflow/docs/guides/templates/provided/mqtt-to-pubsub",
    preview = true,
    requirements = {
      "The Pub/Sub output topic name must exist.",
      "The MQTT host IP must exist and have the proper network configuration for worker machines to reach the MQTT host.",
      "The MQTT topic that data is extracted from must have a name."
    },
    streaming = true,
    supportsAtLeastOnce = true)
public class MqttToPubsub {

  /**
   * Runs a pipeline which reads data from Mqtt topic and writes it to Cloud PubSub.
   *
   * @param args arguments to the pipeline
   */
  public static void main(String[] args) {
    MqttToPubsubOptions options =
        PipelineOptionsFactory.fromArgs(args).withValidation().as(MqttToPubsubOptions.class);
    run(options);
  }

  public static void validate(MqttToPubsubOptions options) {
    if (options != null) {
      if ((options.getUsername() != null && !options.getUsername().isEmpty())
          && (options.getPassword() == null || options.getPassword().isBlank())) {
        throw new IllegalArgumentException(
            "While username is provided, password is required for authentication");
      }
    }
  }

  public static PipelineResult run(MqttToPubsubOptions options) {
    validate(options);
    Pipeline pipeline = Pipeline.create(options);
    MqttIO.Read<byte[]> mqttIo;
    if (!options.getUsername().isEmpty() || !options.getPassword().isBlank()) {
      mqttIo =
          MqttIO.read()
              .withConnectionConfiguration(
                  MqttIO.ConnectionConfiguration.create(
                          options.getBrokerServer(), options.getInputTopic())
                      .withUsername(options.getUsername())
                      .withPassword(options.getPassword()));
    } else {
      mqttIo =
          MqttIO.read()
              .withConnectionConfiguration(
                  MqttIO.ConnectionConfiguration.create(
                      options.getBrokerServer(), options.getInputTopic()));
    }

    return pipeline
        .apply("ReadFromMqttTopic", mqttIo)
        .apply(ParDo.of(new ByteToStringTransform()))
        .apply("WriteToPubSubTopic", PubsubIO.writeStrings().to(options.getOutputTopic()))
        .getPipeline()
        .run();
  }

  static class ByteToStringTransform extends DoFn<byte[], String> {
    @ProcessElement
    public void processElement(@Element byte[] word, OutputReceiver<String> out) {
      out.output(new String(word, StandardCharsets.UTF_8));
    }
  }

  /**
   * The {@link MqttToPubsubOptions} interface provides the custom execution options passed by the
   * executor at the command-line.
   */
  public interface MqttToPubsubOptions extends PipelineOptions {
    @TemplateParameter.Text(
        order = 1,
        groupName = "Source",
        optional = true,
        regexes = {"[,\\/:a-zA-Z0-9._-]+"},
        description = "MQTT Broker IP",
        helpText = "The MQTT broker server IP or host.",
        example = "tcp://host:1883")
    @Validation.Required
    String getBrokerServer();

    void setBrokerServer(String brokerServer);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 2,
        groupName = "Source",
        optional = false,
        regexes = {"[\\/a-zA-Z0-9._-]+"},
        description = "MQTT topic(s) to read the input from",
        helpText = "The name of the MQTT topic that data is read from.",
        example = "topic")
    @Validation.Required
    String getInputTopic();

    void setInputTopic(String inputTopics);

    @TemplateParameter.PubsubTopic(
        order = 3,
        groupName = "Target",
        description = "Output Pub/Sub topic",
        helpText = "The name of the output Pub/Sub topic that data is written to.",
        example = "projects/your-project-id/topics/your-topic-name")
    @Validation.Required
    String getOutputTopic();

    void setOutputTopic(String outputTopic);

    @TemplateParameter.Text(
        order = 4,
        description = "MQTT Username",
        helpText = "The username to use for authentication on the MQTT server.",
        example = "sampleusername")
    String getUsername();

    void setUsername(String username);

    @TemplateParameter.Password(
        order = 5,
        description = "MQTT Password",
        helpText = "The password associated with the provided username.",
        example = "samplepassword")
    String getPassword();

    void setPassword(String password);
  }
}

O que se segue?

• Saiba mais sobre os modelos do Dataflow.
• Consulte a lista de modelos fornecidos pela Google.