DoIP专栏 - DoIP网络拓扑

一. 正文

协议书上有一张图我觉得是可以拿出来说一说的，如下即ISO 13400-2中的 Figure 2。

从图中可以看出整体的网络拓扑被分为了两个部分，即车内网和车外网。
图中的Network node可以忽略不看，可当做支持以太网连接的某个设备节点，但是不支持DoIP协议。
那么大家可以对冠以DoIP前缀的节点组成的网络进行分析。

从图中也可以看出有这么几个角色，该网络拓扑也是由如下四个角色组成的
1. External test equipment
2. DoIP edge node gateway
3. DoIP gateway
4. DoIP node

角色一：External test equipment
这个角色为外部测试设备，通常为OBD诊断仪或者是其它诊断客户端。
注意，在后面我会介绍DoIP协议可以分为Server端支持的协议及Client端支持的协议，这样分开说明更有利于理解。
回到这里，这里要说的是测试设备所要跑的程序是DoIP Client端程序
那么如果要单独实现外部测试设备，那么只要抽取出协议所规定的Client端逻辑进行实装即可。

角色二：DoIP edge node gateway
这个角色和DoIP gateway有什么区别？其实没什么区别，唯一的区别就是多了个使能线的判断
从图中可以看出External test equipment和DoIP edge node gateway之间有一条线叫做Activation line。
那么这条线的功能就是对协议栈进行使能作用的，后续讲协议的时候，详细讲解。
当然External test equipment和DoIP edge node gateway之间不只是Activation line相连的，
这个图只是功能示意图，少了很多细节，其实是通过标准的OBD-II接头相连的，其中一个针脚就是Activation line。
具体可以看ISO 13400-4的介绍，内容比较少，很快就能撸完。
回过来，这个角色的作用是什么？
首先它是个gateway，作为一个网关它的子网内挂载着若干ECU，与DoIP gateway一样
其次它是车内网与车外网交互的一个入口，具有控制着DoIP协议栈是否工作的一个开关功能。
该角色可以同时支持Server端和Client端，Server好理解，测试设备可以诊断该网关下的某个ECU节点。
那么Client端是怎么回事呢？想象一下，如果DoIP edge node gateway作为入口，
那么怎样和内部其它子网的DoIP ECU进行交互呢？当然是由DoIP edge node gateway进行转发。
这只是其中一个应用场景，当进行转发的时候会进行身份切换，即由Server端切换到Client端。
另外一个场景是OTA升级，DoIP edge node gateway的应用层可以跑一个OTA客户端程序，进行对内网ECU的诊断及刷写，
此时就是一个Client身份。

角色三：DoIP gateway
DoIP gateway与角色二 DoIP edge node gateway区别不是很大。实际的应用场景通常会让MCU充当这个角色，
而MPU充当DoIP edge node gateway的角色，也有反过来的情况。
那么该角色通常单单的跑Server端程序。

角色四：DoIP node
该角色很好理解，对支持以太网连接的同时支持DoIP协议的ECU认为是DoIP node。
该角色通常单单的跑Server端程序。

*实际上如果某个ECU不具备网关功能角色三即是角色四
*如果DoIP网关是与外部交互的入口，角色三即是角色二
*如果某个内部DoIP node在测试开发阶段，想进行自诊断或诊断其它ECU，角色四即是角色一（通常叫Interna test equipment）

以上介绍了网络拓扑中个各个角色，那么可以说明一下数据流是怎么走的。
整个车辆网络由四个角色组成，外部测试设备作为客户端，对车内网的各个支持DoIP协议栈的ECU进行诊断。
（部分CAN ECU通常挂载在MCU上，由MCU进行DoIP转DoCAN的路由）
车外网的外部测试设备通过OBD-II与车内网的edge gateway进行通信，edge gateway用来使能车内网的DoIP功能。
在路由打通后，发送的诊断数据根据目的地址的不同分别流向车内网的不同ECU。

二. 总结：

此篇针对协议书上展开的一张网络拓扑图进行了展开说明，我觉得从这张图开始入手是会对DoIP协议栈有个整体的印象。
那么后续博主会对DoIP协议进行展开，讲解DoIP协议的构成及各个功能，尽请期待。