Add labs

01-basics/lab01/lab.txt

@@ -0,0 +1,127 @@
+= Installation und Starten eines Mosquitto Brokers
+
+Nutzen Sie eine der folgenden Methoden, um 
+den Mosquitto Broker lokal zu installieren und zu starten.
+
+Lokales Arbeiten ist Teil der Schulung und weitere Labs bauen darauf auf.
+
+Container Technologie ist ein guter Weg, um reproduzierbare Ergebnisse
+zu erhalten und komfortabel zu arbeiten.
+
+Methoden:
+
+- Lokale Installation
+- Docker Container
+
+
+
+= Lokale Installation
+
+== Windows
+
+Gehen Sie auf die offizielle Seite von Eclipse Mosquitto und
+laden Sie den neusten 64 Bit Installer herunter. 
+
+https://mosquitto.org/files/binary/win64/
+
+Führen Sie die Installationsdatei aus und befolgen Sie den Anweisungen.
+
+Merken Sie sich das Installationsverzeichnis.
+
+Standardmäßig wird Mosquitto unter 'C:\Program Files\Mosquitto'
+installiert.
+
+Starten Sie eine Kommandozeile und navigieren Sie in das
+Installationsverzeichnis von Mosquitto.
+
+Installation abgeschlossen, weiter bei "Starten"
+
+
+== Linux
+
+Mosquitto wird nicht mehr als Binärpaket für Linux auf mosquitto.org angeboten.
+Die Installationsmethode ist daher abhängig von der verwendeten Linux Distribution.
+Das Beispiel nutzt Debian/Ubuntu/Armbian.
+
+Zum Testen kann auch das in Docker ausprobiert werden 
+(wobei dann auch direkt ein Mosquiotto Container genutzt werden kann):
+   Dazu:
+   1) Ubuntu Container als "virtuelle Maschine" starten 2) darin die Kommandos ausführen
+   $ docker run --privileged --cgroupns=host --tmpfs /run --tmpfs /run/lock  -v /sys/fs/cgroup:/sys/fs/cgroup:rw geerlingguy/docker-ubuntu2404-ansible 
+   $ docker exec -it $(docker ps -q --latest) /bin/bash
+
+
+Fügen Sie das Mosquitto PPA APT Repository hinzu:
+
+$ sudo apt-add-repository ppa:mosquitto-dev/mosquitto-ppa
+$ sudo apt-get update
+
+Installieren Sie nun Mosquitto:
+
+$ sudo apt-get install mosquitto
+
+Der Broker sollte automatisch als Service gestartet werden.
+
+Um ihn manuell zu starten, und die Kommandozeile zu sehen, stoppen
+Sie den Mosquitto Broker und starten Sie ihn erneut.
+
+$ sudo systemctl stop mosquitto
+# ggf. pruefen ("Active: inactive") mittels  "sudo systemctl status mosquitto"
+
+Installation abgeschlossen, weiter bei "Starten"
+
+
+== MacOS
+
+Installieren Sie den Mosquitto Broker über Brew.
+
+$ brew install mosquitto
+
+Installation abgeschlossen, weiter bei "Starten"
+
+
+
+
+= Starten des Mosquitto Brokers
+
+Führen Sie den Befehl 'mosquitto -h' aus, um unterstützte Befehle von
+Mosquitto zu sehen.
+
+Führen Sie den Befehl 'mosquitto -v' aus um den Broker zu starten und
+um die Aktivität des Brokers in der Kommandozeile mitzuverfolgen können.
+
+
+
+
+= Verwendung Docker
+
+Da das offizielle Container Image von Mosquitto keine anonymen Verbindungen erlaubt, 
+wird eine Konfigurationdatei benötigt, die dann in den Docker Container eingebunden wird.
+
+Erstellen Sie dazu eine Datei mit dem Namen 'mosquitto.conf' und folgendem Inhalt:
+
+allow_anonymous true
+listener 1883
+
+
+Um den Mosquitto Broker als Docker Container zu starten führen Sie
+folgenden Befehl im selben Verzeichnis, wie die Konfigurationsdatei aus:
+
+$ docker run --rm -p 1883:1883 -v $PWD/mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf eclipse-mosquitto
+
+Diesel Befehl startet einen Container mit den Mosquitto Broker, verbindet
+den Host Port 1883 mit den Port 1883 des Containers und bindet die
+Konfigurationdatei an passender Stelle ein.
+
+
+= Referenzen
+
+Download Page von Mosquitto https://mosquitto.org/download/
+
+Docker Desktop Installation https://docs.docker.com/desktop/
+
+Docker Standalone Installation https://docs.docker.com/engine/install/
+
+Docker Container Runtime für MacOS https://github.com/abiosoft/colima
+
+Mosquitto Docker Container https://hub.docker.com/_/eclipse-mosquitto

01-basics/lab01/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

01-basics/lab02/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab02/lab.txt

@@ -0,0 +1,30 @@
+= Docker Compose 
+
+Mittels docker-compose lassen sich auch komplexere Setups auf einfache Weise 
+reproduzierbar konfigurieren.
+
+Erstellen Sie dazu eine 'docker-compose.yml' Datei mit folgendem Inhalt.
+
+`
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro
+`
+
+Um den Container zu starten, verwenden Sie nun im selben Verzeichnis, wie
+die Konfigurationsdatei 'docker-compose.yml', folgenden Befehl:
+
+$ docker compose up
+
+Stoppen erfolgt durch CTRL-C oder docker-compose down
+
+$ docker compose down
+
+
+= Referenzen
+
+https://docs.docker.com/compose/

01-basics/lab02/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

01-basics/lab03/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab03/lab.txt

@@ -0,0 +1,24 @@
+= Broker Zugriff mit cURL
+
+Nutzen Sie cURL als einfachen Client, um sich mit Ihrem Broker
+zu verbinden.
+
+Verwenden Sie folgende Parameter:
+
+* URL mqtt://localhost/\$SYS/broker/uptime (Zu beachten: Das Dollarzeichen
+  wird ggf. durch die Shell interpretiert. Enteder mit Backslash escapen
+  oder die gesamte URL in einfache Anführungszeichen setzen.)
+* `--trace -` Detailausgabe der Verbindungsdaten auf stdout
+* `--output -` Ausgabe auch von Binärdaten auf stdout erlauben
+
+
+
+Umsetzung:
+
+$ curl --output -  --trace - mqtt://localhost/\$SYS/broker/uptime
+
+
+
+= Referenzen
+
+https://curl.se/docs/mqtt.html

01-basics/lab03/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

01-basics/lab04/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab04/lab.txt

@@ -0,0 +1,32 @@
+= Abbonnieren von Topics
+
+Nutzen Sie mosquitto_sub als Client, lokal installiert (siehe lab01) oder als Container.
+
+Bei Verwendung von Docker kann der Aufruf so aussehen:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub
+
+bei lokaler Installation ist der Befehl lediglich 
+
+$ mosquitto_sub
+
+Lassen Sie sich zunächst die Hilfe ausgeben:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub --help
+
+
+Subscriben Sie auf das Topic `$SYS/broker/uptime` (Shell Escape beachten)
+Beenden mit CTRL-C
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub --topic '$SYS/broker/uptime'
+
+Testen Sie auch die Debug-Ausgabe
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub --topic '$SYS/broker/uptime' --debug
+
+
+Können Sie mehrere Topics gleichzeitig abbonieren? Verwenden Sie '$SYS/broker/bytes/sent' .
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub --topic '$SYS/broker/uptime' --topic '$SYS/broker/bytes/sent'
+

01-basics/lab04/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

01-basics/lab05/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab05/lab.txt

@@ -0,0 +1,36 @@
+= Anpassung Konfiguration Mosquitto Broker
+
+Lassen Sie ein mosquitto_sub mit Debug-Ausgabe laufen, z.B. 
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub \
+  --debug --topic '$SYS/broker/uptime' --topic '$SYS/broker/bytes/sent'
+
+
+
+Passen Sie die  mosquitto.conf  mit einem neuen Konfigrationswert an:
+
+sys_interval 3
+
+Stoppen (z.B. CTRL-C oder `docker compose stop`) und starten Sie Mosquitto mit
+der neuen Konfiguration.
+Beachten Sie die neuen CONNECT und SUBSCRIBE Pakete des Clients!
+
+Passen Sie den Wert in der Konfigurationsdatei nochmals an.
+Senden Sie ein HUP Signal an den Mosquitto Prozess.
+(Sendet das Standard Unix Signal SIGHUP. Wird von vielen Diensten 
+(mosquitto, nginx, sshd ...) als Aufforderung gesehen, Konfiguration
+neu zu laden ohne den Prozess zu beenden.)
+
+$ docker compose exec mosquitto kill -HUP 1
+
+Beachten Sie, dass es zu keiner Unterbrechung des Clients kommt.
+
+
+= Referenzen
+
+Mosquitto Konfigurationdatei https://mosquitto.org/man/mosquitto-conf-5.html
+
+Docker Compose Installation https://docs.docker.com/compose/install/
+
+Docker Volumes https://docs.docker.com/engine/storage/volumes/

01-basics/lab05/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab06/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab06/lab.txt

@@ -0,0 +1,34 @@
+= Publish
+
+Nutzen Sie mosquitto_pub als Client und lassen sich zunächst die Hilfe ausgeben.
+
+Sie können mosquitto_pub mit Docker ausführen:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub --help
+
+Publizieren Sie auf das Topic `training`.
+Verwenden Sie anschließend `mosquitto_sub` mit dem Topic, erhalten Sie die Nachricht?
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub --topic training --message "hello trion"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub --topic 'training' --debug 
+
+
+Starten Sie zuerst die Subscription und publizieren Sie danach in einem separaten Terminalfenster.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub --topic 'training' --debug 
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub --topic training --message "hello trion"
+
+
+Nutzen Sie mehrere Subscriber parallel, z.B. auch cURL 
+
+$ curl --output -  --trace - mqtt://localhost/training
+
+
+
+= Referenzen
+
+mosquitto_sub https://mosquitto.org/man/mosquitto_sub-1.html
+
+mosquitto_pub https://mosquitto.org/man/mosquitto_pub-1.html

01-basics/lab06/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab07/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab07/lab.txt

@@ -0,0 +1,31 @@
+= Single Level Wildcard
+
+
+Abbonieren Sie die Topics `training/+/student` und `schulung/+/+`
+
+
+Publizieren Sie Nachrichten nach
+- training/mqtt/student
+- schulung/mqtt/teilnehmer
+- training/all
+
+Funktioniert alles, wie erwartet?
+
+
+Subscribe mit Wildcard
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub \
+  --topic training/+/student --topic schulung/+/+ \
+  --debug
+
+
+Publish 
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic training/mqtt/student --message "hello: training/mqtt/student"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic schulung/mqtt/teilnehmer --message "hello: schulung/mqtt/teilnehmer"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic training/all --message "hello: training/all"

01-basics/lab07/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab08/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab08/lab.txt

@@ -0,0 +1,47 @@
+= Multi Level Wildcard
+
+Abbonieren Sie einmal alles.
+
+
+Abbonieren Sie alles, was zu `training` oder `schulung` gehört.
+
+Senden Sie Nachrichten an
+- training/mqtt/student
+- schulung/mqtt/teilnehmer
+- all
+
+Funktioniert alles, wie erwartet?
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub \
+  --topic '#' \
+  --debug
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub \
+  --topic 'training/#' --topic 'schulung/#' \
+  --debug
+
+
+Versand der Testnachrichten:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic training/mqtt/student --message "hello: training/mqtt/student"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic schulung/mqtt/teilnehmer --message "hello: schulung/mqtt/teilnehmer"
+
+// FIX: nur topic 'all' um zu zeigen das dieses nur bei dem ersten sub erhalten wird
+aber nicht bei 'training/#' und 'schulung/#'
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic all --message "hello: all"
+
+
+
+Erhalten Sie auch System-Nachrichten?
+
+Abbonieren Sie explizit alle `$SYS` Topics.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_sub \
+  --topic '$SYS/#' \
+  --debug
+

01-basics/lab08/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab09/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab09/lab.txt

@@ -0,0 +1,46 @@
+= MQTT Topic Visualisierung mit dem MQTT Explorer
+
+Installieren Sie den MQTTExplorer und interagieren Sie mit Ihrem Mosquitto Broker.
+
+
+MQTTExplorer installieren:
+
+Gehen Sie auf die offizielle Webseite des MQTTExplorers ( https://mqtt-explorer.com/ )
+
+Laden Sie die passende Version für Ihr Betriebssystem herunter und installiere Sie diese.
+
+Für Debian/Ubuntu kann das .deb-Paket verwendet werden.
+Installation:
+
+$ wget https://github.com/thomasnordquist/MQTT-Explorer/releases/download/v0.4.0-beta.6/MQTT-Explorer_0.4.0-beta.6_amd64.deb
+$ sudo dpkg -i MQTT-Explorer_0.4.0-beta.6_amd64.deb
+
+Hinweis zu macOS: Bei macOS sollte die AppStore Version des MQTT Explorers genutzt werden.
+Dies ist eine etwas veraltete Version. Die neuste Version wird von macOS blockiert.
+
+
+Starten Sie den MQTTExplorer.
+
+$ mqtt-explorer
+
+
+
+Broker Verbindung mit dem MQTTExplorer:
+
+Klicken Sie auf das '+' Symbol um eine neue Verbindung hinzuzufügen.
+
+Geben Sie der Verbindung einen Namen (bspw. Mosquitto) und tragen Sie als Host 'localhost' ein.
+
+Klicken Sie auf Speichern und dann auf Verbinden.
+
+Nun können Sie das Interface des MQTTExplorers nutzen um Nachrichten zu senden und alle Nachrichten zu sehen, 
+die der Broker empfängt.
+
+
+
+
+
+
+= Quellen
+
+MQTTExplorer https://mqtt-explorer.com

01-basics/lab09/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab10/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab10/lab.txt

@@ -0,0 +1,78 @@
+= Session
+
+Verwenden Sie `mosquitto_sub`, eine feste Client-ID (`--id`), QoS 1, deaktiviertes Clean-Session (`-c`) und Topic `demo` +
+`mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug`
+
+Beenden Sie mittels `CTRL-C`, senden dann mehrere Nachrichten mit QoS 1 an das Topic `demo` und starten `mosquitto_sub` erneut
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+CTRL-C
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 1"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 2"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 3"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+
+Wiederholen Sie den Vorgang, verwenden Sie statt `CTRL-C` zum Beenden `sudo killall -KILL mosquitto_sub`.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+$ sudo killall -KILL mosquitto_sub
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 1"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 2"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 3"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+
+
+
+Testen Sie, ob der Versand mit QoS 0 sich genauso verhält
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+CTRL-C
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 0 --message "Demo message 1"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 0 --message "Demo message 2"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+
+
+Was ist, falls der Subscriber QoS 0 verwendet und der Publisher QoS 1?
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 0 --disable-clean-session --debug
+
+CTRL-C
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 1"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic "demo" --qos 1 --message "Demo message 2"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --topic demo --id demo --qos 1 --disable-clean-session --debug
+
+

01-basics/lab10/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,2 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true

01-basics/lab11/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab11/lab.txt

@@ -0,0 +1,32 @@
+= Wireshark
+
+
+Installieren Sie Wireshark und/oder tshark.
+
+$ sudo apt update; sudo apt -y install tshark wireshark
+
+
+Verwenden Sie Wireshark (oder tshark) mit Port 1883 und MQTT Protokollanalyse
+
+Wireshark: Interface "loopback / lo ", Apply a display filter: "tcp.port == 1883"
+
+tshark: 
+
+$ tshark -s 1500 -i lo -n -x -O mqtt port 1883
+
+
+
+Senden Sie die Nachricht 'hello trion' an das Topic `training`
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto mosquitto_pub \
+  --topic training --message "hello trion"
+
+
+Analysieren Sie die gesendeten und empfangenen Daten
+
+
+
+
+= Quellen
+
+Wireshark: https://www.wireshark.org/

01-basics/lab11/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab12/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab12/lab.txt

@@ -0,0 +1,55 @@
+= QoS 0 TCP Absicherung
+
+Ziel ist zu sehen, wie TCP bei Verbindungsproblemen die Applikationsschicht absichert.
+
+Dazu wird für den TCP Port 1883 ein Paketverlust von 50% konfiguriert und Anschließend
+Nachrichten versendet und konsumiert.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/qos0 -q 0
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub --topic demo/qos0 -q 0 --message "before tcp loss"
+
+
+In separatem Terminal wird nun das Netzwerk so konfiguriert, dass es
+hohen IP Paketverlust (50%) gibt:
+
+(falls Docker genutzt wird)
+$ docker run --rm -it --net host --cap-add NET_ADMIN alpine:3
+# apk -U add iptables iproute2 iproute2-ss
+
+(ohne Docker, Debian/Ubuntu)
+$ sudo apt install -y iptables iproute2
+$ sudo bash
+
+
+# iptables -t mangle -A POSTROUTING -o lo -p tcp --sport 1883 -j MARK --set-mark 1
+# iptables -t mangle -A PREROUTING -i lo -p tcp --dport 1883 -j MARK --set-mark 1
+
+# tc qdisc add dev lo root handle 1: prio
+# tc filter add dev lo parent 1:0 protocol ip handle 1 fw flowid 1:1
+# tc qdisc add dev lo parent 1:1 handle 10: netem loss 50%
+
+
+Im ersten Terminal werden nun mehrere Nachrichten versandt:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos0 -q 0 -m "this will be save #1"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos0 -q 0 -m "this will be save #2"
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos0 -q 0 -m "this will be save #3"
+
+
+
+Anschließendes Aufräumen:
+
+# iptables -t mangle -F
+# tc qdisc del dev lo root
+
+
+
+= Quellen
+
+Wireshark: https://www.wireshark.org/

01-basics/lab12/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab13/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab13/lab.txt

@@ -0,0 +1,55 @@
+= QoS 0 Verlust von Nachrichten
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/qos0 -q 0
+
+
+In separatem Terminal wird nun das Netzwerk so konfiguriert, dass es
+hohe Latenzen (3 Sekunden) gibt, dies macht es leichter, zum richtigen Zeitpunkt
+die Verbindung zu unterbrechen:
+
+(falls Docker genutzt wird)
+$ docker run --rm -it --net host --cap-add NET_ADMIN alpine:3
+# apk -U add iptables iproute2 iproute2-ss
+
+(ohne Docker, Debian/Ubuntu)
+$ sudo apt install -y iptables iproute2
+$ sudo bash
+
+
+# iptables -t mangle -A POSTROUTING -o lo -p tcp --sport 1883 -j MARK --set-mark 1
+# iptables -t mangle -A PREROUTING -i lo -p tcp --dport 1883 -j MARK --set-mark 1
+
+# tc qdisc add dev lo root handle 1: prio
+# tc filter add dev lo parent 1:0 protocol ip handle 1 fw flowid 1:1
+# tc qdisc add dev lo parent 1:1 handle 10: netem delay 3s
+
+
+Im ersten Terminal werden nun mehrere Nachrichten versandt:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos0 -q 0 -m "this will be save #1"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos0 -q 0 -m "this will be lost #2"
+
+(Nach ca. 6 Sekunden werden die TCP Verbindungen im zweiten Terminal unterbrochen)
+# ss -t -K sport = :1883
+
+(Neuer Versand funktioniert)
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos0 -q 0 -m "this will be save #3"
+
+
+
+Anschließendes Aufräumen:
+
+# iptables -t mangle -F
+# tc qdisc del dev lo root
+
+
+
+= Quellen
+
+Wireshark: https://www.wireshark.org/

01-basics/lab13/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab14/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab14/lab.txt

@@ -0,0 +1,73 @@
+= QoS 1 Nachlieferung
+
+Subscribe mit expliziter Client ID und "clean session" auf "false".
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/qos1 --qos 1 --disable-clean-session --id demo
+
+
+In separatem Terminal wird nun das Netzwerk so konfiguriert, dass es
+hohe Latenzen (3 Sekunden) gibt, dies macht es leichter, zum richtigen Zeitpunkt
+die Verbindung zu unterbrechen:
+
+
+(falls Docker genutzt wird)
+$ docker run --rm -it --net host --cap-add NET_ADMIN alpine:3
+# apk -U add iptables iproute2 iproute2-ss
+
+(ohne Docker, Debian/Ubuntu)
+$ sudo apt install -y iptables iproute2
+$ sudo bash
+
+
+# iptables -t mangle -A POSTROUTING -o lo -p tcp --sport 1883 -j MARK --set-mark 1
+# iptables -t mangle -A PREROUTING -i lo -p tcp --dport 1883 -j MARK --set-mark 1
+
+# tc qdisc add dev lo root handle 1: prio
+# tc filter add dev lo parent 1:0 protocol ip handle 1 fw flowid 1:1
+# tc qdisc add dev lo parent 1:1 handle 10: netem delay 3s
+
+
+
+Ermittlung des Ports des Subscribers:
+
+# ss -t sport = :1883
+
+
+
+Im ersten Terminal werden nun mehrere Nachrichten versandt:
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos1 -q 1 -m "This is delivered. #1"
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_pub -t demo/qos1 -q 1 -m " #### This could be delivered later. #2"
+
+Nach ca. 3 Sekunden werden die TCP Verbindungen des Subscribers im zweiten Terminal unterbrochen)
+# ss -t -K sport = :60804
+
+Optional: Im ersten Terminal wird mittels mehrfachem CTRL-C der Subscriber beendet.
+Anschließend erfolgt neuer Start.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug -t demo/qos1 --qos 1 --disable-clean-session --id demo
+
+
+Testen Sie auch, was passiert, wenn beim Neustart ein völlig anderes Topic angegeben wird - 
+wird die nicht erhaltene Nachricht trotzdem ausgeliefert?
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug -t demo/othertopic --qos 1 --disable-clean-session --id demo
+
+
+
+Anschließendes Aufräumen:
+
+# iptables -t mangle -F
+# tc qdisc del dev lo root
+
+
+
+= Quellen
+
+Wireshark: https://www.wireshark.org/

01-basics/lab14/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab15/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab15/lab.txt

@@ -0,0 +1,37 @@
+= Retained Message
+
+
+Publizieren Sie alle 20 Sekunden eine Nachricht mit aktueller Zeit, einmal mit
+retained Flag, einmal ohne in jeweils separate Topics:
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  /bin/sh -c 'while true; do mosquitto_pub 
+  -t demo/retained --qos 1 --retain -m "$(date)"; sleep 20; done'
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  /bin/sh -c 'while true; do mosquitto_pub 
+  -t demo/not-retained --qos 1 -m "$(date)"; sleep 20; done'
+
+
+Lesen Sie die Topics und beobachten das Verhalten.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/retained --qos 1 --disable-clean-session --id demo
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/not-retained --qos 1 --disable-clean-session --id demo
+
+
+Beenden Sie die Publisher und starten erneut Subscriber und vergleichen das
+Verhalten der beiden Topics.
+
+
+Testen Sie bei dem Subscriber verschiedene QoS Level, Client-ID und Clean-Session Kombinationen.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/retained --qos 0 --disable-clean-session --id demo
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug --topic demo/retained --qos 1
+

01-basics/lab15/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab16/docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,7 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro

01-basics/lab16/lab.txt

@@ -0,0 +1,37 @@
+= Last Will and Testament
+
+Nutzen Sie eine Last Will Nachricht mit dem 'mosquitto_pub' Befehl, 
+um auf dem Topic "clients/demo/status" eine Status Nachricht zu bekommen, sobald der
+Publisher Client die Verbindung abbricht.
+(Im Lab Ordner ist eine beispielhafte Umsetzung mit will-docker-compose.yaml als Referenz)
+
+Subscriben Sie das Will Topic "clients/+/status"
+
+Beenden Sie den Publisher einmal mit CTRL-C und killen Sie ihn (`kill -SIGKILL`) oder den
+zugehörigen TCP Socket (`ss sport =: 1883` und `ss -K sport =:9999`)
+
+
+
+Subscriben Sie das Topic "clients/+/status".
+
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --debug -t clients/+/status
+
+
+Verwenden Sie einen Client mit Last Will Nachricht.
+
+$ docker run --rm -it --net host eclipse-mosquitto \
+  mosquitto_sub --will-topic clients/room1/status --will-payload offline --will-qos 1 --topic demo
+
+Nutzen Sie folgenden Befehl, um die Sockets der Clients zu finden:
+
+$ docker run --rm -it --net host --cap-add NET_ADMIN alpine:3
+# apk -U add iptables iproute2 iproute2-ss
+# ss -t sport = :1883
+
+Beenden Sie die TCP Verbindungen mit dem Befehl (Port anpassen):
+
+# ss -t -K sport = :9999
+
+

01-basics/lab16/mosquitto.conf

@@ -0,0 +1,4 @@
+listener 1883
+allow_anonymous true
+
+# sys_interval 3

01-basics/lab16/will-docker-compose.yml

@@ -0,0 +1,28 @@
+services:
+  mosquitto:
+    image: eclipse-mosquitto
+    ports:
+      - "1883:1883"
+    volumes:
+      - ./mosquitto.conf:/mosquitto/config/mosquitto.conf:ro
+
+  subscriber:
+    image: eclipse-mosquitto
+    network_mode: host
+    depends_on:
+      - mosquitto
+    command: >
+      sh -c "
+        mosquitto_sub -t clients/+/status
+      "
+
+  lwt-publisher:
+    image: eclipse-mosquitto
+    network_mode: host
+    depends_on:
+      - mosquitto
+      - subscriber
+    command: >
+      sh -c "
+        mosquitto_sub -t sensors/room1/temperature --will-topic clients/room1/status --will-payload offline --will-qos 1
+      "