車載以太網(wǎng)通常采用OSI（開放系統(tǒng)互連）模型的分層結構，該模型將網(wǎng)絡通信劃分為七個不同的層次，每個層次負責不同的功能。以下是車載以太網(wǎng)的分層結構，與OSI模型的對應關系：

應用層（Application Layer）：

負責定義應用程序之間的通信和數(shù)據(jù)交換規(guī)則。

用于實現(xiàn)車輛應用層的數(shù)據(jù)交換，如車載娛樂系統(tǒng)、導航系統(tǒng)等。

表示層（Presentation Layer）：

主要負責數(shù)據(jù)格式的轉換、加密和壓縮等，以確保不同設備間的數(shù)據(jù)格式兼容。

在車載以太網(wǎng)中可能用于數(shù)據(jù)的編解碼，以便不同系統(tǒng)之間的通信。

會話層（Session Layer）：

管理和維護數(shù)據(jù)傳輸中的會話和連接。

可以用于車載網(wǎng)絡中的連接管理和狀態(tài)維護。

傳輸層（Transport Layer）：

負責數(shù)據(jù)分割、重組和錯誤檢測等，以確保數(shù)據(jù)可靠傳輸。

在車載以太網(wǎng)中可能用于TCP（傳輸控制協(xié)議）或UDP（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）傳輸，以滿足不同應用的需求。

網(wǎng)絡層（Network Layer）：

負責數(shù)據(jù)的路由和尋址，確保數(shù)據(jù)能夠在網(wǎng)絡中正確傳輸。

在車載以太網(wǎng)中可能涉及IP（Internet協(xié)議）尋址和路由。

數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）：

分為兩個子層：邏輯鏈路控制（LLC）子層和介質訪問控制（MAC）子層。

MAC子層負責幀的組裝和解析，以及訪問物理媒體的控制。

在車載以太網(wǎng)中，常使用Ethernet協(xié)議作為數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議。

物理層（Physical Layer）：

負責實際的物理信號傳輸，包括電壓、頻率、編碼方式等。

在車載以太網(wǎng)中，物理層實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的電氣傳輸，如使用雙絞線、光纖等傳輸介質。

簡化為如下五層分層結構：

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Someip，Someipsd，Doip位于以太第五層應用層：Someip協(xié)議，，Someipsd協(xié)議，doip協(xié)議本質上是規(guī)定了對網(wǎng)絡層傳遞的數(shù)據(jù)的處理，適應了不同的應用場景。在CP中，實際上Soad，SD，Doip，Soemipxf都是在實現(xiàn)應用層功能。

SOME/IP的業(yè)務流程：

1）SWC通過RTE接口將數(shù)據(jù)傳遞至RTE中。

2）RTE通過使用SOMEIPXF的功能實現(xiàn)序列化，即將SWC輸出的結構體數(shù)據(jù)序列化為字節(jié)流信號。

3）Ldcom模塊位于RTE與PDUR之間的模塊，負責將RTE中的字節(jié)流信號轉換成pdu數(shù)據(jù)傳遞給PDUR。

4）PDUR模塊作為CP中最重要的路由模塊，能實現(xiàn)模塊與模塊之間的PDU路由，在SOMEIP架構中，以太網(wǎng)通信一定要經(jīng)過Soad模塊，因此PDUR實現(xiàn)了以太PDU數(shù)據(jù)在LDCOM與SOAD之間的路由。

5) 在上述模塊中，SOMEIP數(shù)據(jù)本質上還是以PDU的形式進行傳遞，但是以太網(wǎng)是以套節(jié)字（包括本地ip地址，遠程ip地址，本地port，遠程port，UDP/TCP協(xié)議）為基礎的通信。SOAD實現(xiàn)了在基于PDU的 AUTOSAR通信服務模塊和基于SOCKET的TCP/IP堆棧之間創(chuàng)建一個鏈接。為PDU選擇合適套接字進行報文的發(fā)送或者接收。

6）在Someip報文發(fā)送鏈路中，TCPIP模塊會為以太網(wǎng)報文增加鏈路層,網(wǎng)絡層,傳輸層的報文頭，鏈路層：本地的mac地址以及對端的mac地址。網(wǎng)絡層：本地的ip地址，對端的ip地址，傳輸層：本地的port，對端的port，TCP/UDP協(xié)議。

SOME/IP SD服務發(fā)現(xiàn)的流程：

1）對于SoemipSd服務發(fā)現(xiàn)報文的發(fā)送與接收，依然會用到Soad，TCPIP,EthIf，Eth模塊，這些模塊屬于公共模塊，無論是doip，sd還是someip都會用到這些模塊做基礎數(shù)據(jù)傳輸。

2）服務發(fā)現(xiàn)報文作為格式固定的報文數(shù)據(jù)，不需要用戶自定義Payload，直接發(fā)送至SD模塊進行處理，不需要通過PDUR，Ldcom等模塊。

3）SD在收到SomeipSd服務發(fā)現(xiàn)報文之后，通過內部的協(xié)議計算，對Soad的以太網(wǎng)發(fā)送進行實時控制。

DoIP的流程：

1）診斷儀或者作為診斷Client端的ECU發(fā)送的基于以太的診斷報文通過Switch能夠轉發(fā)至對應ECU中。

2）在診斷報文的收發(fā)中，Soad，TCPIP.Ethif，Eth作為公共模塊，完成數(shù)據(jù)鏈路層以及傳輸層的報文接收與發(fā)送任務。

3）Doip模塊基于以太網(wǎng)的通訊協(xié)議對UDS數(shù)據(jù)進行傳輸，主要實現(xiàn)的基于ISO13400中規(guī)定的協(xié)議功能。在Doip模塊收到Soad模塊的診斷報文后，會將診斷報文解析成對應指令通過PDUR傳輸至DCM中，DCM對該診斷指令進行處理（比如11復位指令）。注意：因為PDUR可以支持跨核信號路由，因此DCM可以與以太棧（ETH,TCPIP等）位于不同的核。

4）同時，Doip具有與SD模塊一樣的功能，能對Soad模塊中套接字進行控制，從而達到控制doip發(fā)送開關的效果。

基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡管理報文：

1）基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡管理功能由兩部分模塊組成，第一部分：以太棧基礎模塊Soad，TcpIp，EthIf，Eth模塊，這部分基本模塊完成以太報文接收發(fā)送基本功能。第二部分：ComM,Nm，EthSm，UdpNm，這部分是AUTOSAR中管理棧的模塊，完成通信狀態(tài)的管理。

2）UdpNm網(wǎng)絡管理模塊Nm和 TcpIp之間的適配層，主要用于管理NM集群中NM節(jié)點的網(wǎng)絡管理狀態(tài)機。UdpNm模塊的功能與CanNM類似，CanNm管理的是基于Can的Nm節(jié)點的網(wǎng)絡管理狀態(tài)機，而UdpNm管理的是基于UDP的Nm節(jié)點的網(wǎng)絡管理狀態(tài)機。

3）UdpNm在解析完Nm報文并且處理網(wǎng)絡管理狀態(tài)機后，將控制指令通過NM模塊傳輸至COMM模塊，最終通過EthSm模塊控制TCPIP以及Ethif模塊，從而達到控制以太報文收發(fā)開關的效果。

審核編輯：劉清