电子电气架构系列 - 关于车载DoIP的一些答疑解惑.pdf

简介：
在汽车的电子电气系统中，车载DoIP（Diagnostic over Internet Protocol）作为一种关键技术，在实现车辆远程监控与设备间高效信息交互方面发挥着重要作用。文章重点阐述了有关车载DoIP的一些典型问题，涵盖边缘节点、网关（GW）、通信流程以及具体协议细节等关键内容。传统的DoIP边缘节点配置通常由GW负责，该架构通过逻辑地址将测试器（Tester）连接至内部车辆网络节点。面对内部车辆网络中的DoIP实体数量不断增加的情况，对实时进行通信需求的提升带来了显著的网络拥塞问题。基于当前技术的发展，测试器（Tester）具备完成安全认证后直接与内部车辆网络中的DoIP实体建立通信的能力，并非局限于依赖传统的边缘节点架构。 在功能体系中，GW主要充当路由器角色，在内外网络间协调通信。它通过同时处理外网的 DHCP 连接和车内局域网 IP 的静态地址分配来实现网络资源的有效管理。在通信激活阶段，GW将执行车辆声明的发布。此外，在其下联结的 DoIP 实体也有可能发起车辆声明。GW通常会对这些声明进行转发，以确保 Tester 能够及时获取相关逻辑地址所对应的 DoIP 实体信息。在 Table 5 中，记录的 responding DoIP entity 是实际响应的目标对象。尽管 GW 可能会转发这些响应信息，但原始的响应实体仍然是最初的来源。在Tester进行车辆声明广播后，GW接收到车内DoIP实体的响应时，该系统会将源端口的IP地址、MAC地址以及端口号显示为GW的相关信息。随后，GW会将接收端的目标IP地址及MAC地址设置为Tester的信息来源，并且其源端口可能被分配为GW动态自增的端口编号或专用于DoIP传输的固定13400端口。图10中，Tester可通过该车内DoIP实体实现Route Activation功能，这代表了2020年版本DoIP协议的进步，实现了Tester无需通过GW即可实现车内节点间的通信。若该DoIP实体位于GW所属的网络段中，在以往的操作中需首先完成与GW的Route Activation关联，而现在可以直接建立本地通信。在考虑Figure 10时，客户能够完成与车内所有DoIP实体之间的Routing activation过程。这些请求包含指定的服务地址（SA），而相应的响应则标识了目标DoIP实体的逻辑地址。尽管请求采用单播发送方式，但新版协议允许直接向GW后面的DoIP实体发起此类操作，这不会产生冲突，因为GW不再作为唯一的主要路由节点，而是通过交换机与其他GW相互连接，形成了更为复杂的网络架构。车载DoIP涉及多个技术要点，并随着技术进步而不断发展。这些核心技术包括网络隔离机制、动态路由激活策略以及通信安全防护体系等。深入理解这些关键概念，对于优化车载诊断系统的设计方案具有重要意义，有助于提升整体通信效率和安全性水平。面对快速演进的技术生态，DoIP必将在更多应用场景中发挥重要作用，并满足日益复杂的网络需求。