MQTTとHTTPの違いとは？それぞれの仕組みと特徴を徹底解説

本記事では、Hypertext Transfer Protocol（HTTP）とMQ Telemetry Transport（MQTT）のそれぞれの概要を解説したうえで、両者の違いについて詳しく見ていきます。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）とは

HTTPは、今日世界で最も広く利用されているアプリケーション層のプロトコルです。多くの人が思い描くインターネット、すなわちWorld Wide Web（WWW）の基盤となっている技術です。

その目的は、WebサイトからHTML（HyperText Markup Language）やその他のドキュメントを取得するための軽量なプロトコルを提供することにあります。ブラウザを開いてインターネットを閲覧するとき、私たちは常にTCP/IP上でHTTPを利用しているのです。

HTTPによる基本的なページ取得の流れ

• まず基本として、ブラウザがどのようにWebサーバーからページを取得するのかを見ていきましょう。
• 重要なポイントとして、1つのWebページは通常、HTML本体からページ内の画像まで、多数のオブジェクトで構成されています。
• HTMLはページ全体のテンプレートと考えることができ、コンテンツのレイアウト、文字サイズや色、背景色、そしてページを構成するために取得すべき画像などをブラウザに指示します。

この一連の処理は、一般的に以下の順序で行われます。

• クライアントが目的のページをWebサーバーへリクエストします。
• サーバーはリクエストを解析し、ページ生成に必要なHTMLコードとともに応答をクライアントへ返します。
• クライアントはHTMLの解析を開始し、ページの構築を行います。
• クライアントは後続のリクエストによって、画像などの埋め込みオブジェクトやマルチメディアリソースを順次取得します。

MQTT（MQ Telemetry Transport）とは

MQTTシステムは、「ブローカー」と呼ばれるサーバーと通信する複数のクライアントで構成されます。クライアントは情報の発行者（パブリッシャー）または購読者（サブスクライバー）のいずれかの役割を担い、すべてのクライアントがブローカーに接続できます。

データはトピックの階層構造で整理されます。パブリッシャーが新しいデータを配信する際には、そのデータを含む制御メッセージを接続先のブローカーへ送信します。

ブローカーはそのデータを、該当トピックを購読しているすべてのクライアントへ配信します。パブリッシャーは購読者の数や所在を知る必要がなく、逆に購読者もパブリッシャーに関する情報を事前に設定しておく必要はありません。

ブローカーが現在購読者のいないトピックを受信した場合、パブリッシャーがそのメッセージを保持（Retain）するよう指定していない限り、メッセージは破棄されます。この仕組みにより、新しく購読を開始したクライアントは、次の更新を待つことなく最新の値を即座に受け取ることができます。

また、パブリッシュ側のクライアントが初めてブローカーに接続する際、不意に切断された場合に備えて、購読者へ送信されるデフォルトメッセージ（遺言メッセージ）を設定することも可能です。

クライアントはブローカーとのみ通信しますが、システム全体としては複数のブローカーサーバーが存在し、それぞれの購読トピックに基づいて相互にデータを交換することもあります。

MQTTの最小の制御メッセージはわずか2バイトのデータで構成されており、必要に応じて1つのメッセージで最大約256MBのデータを運ぶこともできます。

さらに、MQTTには14種類のメッセージタイプが定義されており、これらを用いてクライアントとブローカーの接続・切断、データのパブリッシュ、受信確認、接続状態の管理などを行います。

MQTTはデータ伝送にTCPプロトコルを採用しています。また、UDPやBluetoothなど他の伝送路上で動作する派生規格として、MQTT-SN（MQTT for Sensor Networks）も存在します。