车载 DOIP协议

DoIP是Diagnostic communication over Internet Protocol 的简称

应用层基于ISO14229-1和ISO14229-5，前者是UDS的完整定义，后者是UDS通过网络协议传输的实现。

会话层（层5），ISO14229-2对于所有的诊断通信都是一样的，目的是为上层提供统一的接口，使上层应用不需要随着底层通信技术的变化而改变。

传输层和网络层（层4和层3）由ISO13400-2定义，ISO13400-2中规定了DoIP通信在传输层中使用TCP和UDP协议，在网络层中使用IPv4或IPv6。此标准中还定义了专属于DoIP通信的信息内容，这些信息和上层的诊断命令共同构成了传给TCP或UDP协议的SDU。

ISO13400-2定义了DoIP诊断通信对Ethernet数据链路层（层2）和物理层（层1）的要求，比如，规定DoIP通信在这两层上支持100BASE-TX (100 Mbit/s Ethernet) 和10BASE-T (10 Mbit/s Ethernet) 两种方案。

DoIP数据的基本结构

DoIP数据作为SDU层层向下传递，直至构成完整的以太网帧，通过物理层的介质发送出去。DoIP的数据内容分为5个部分：

1. 所使用的ISO13400版本信息，占用1个字节
2. 所使用的ISO13400版本信息依比特取反，占用1个字节
3. 数据类型，占用2个字节（标识本帧数据的用途，比如用于上报或请求车辆信息、诊断命令、诊断逻辑链接激活、alive check等）
4. 数据长度，占用4个字节（标识后面的数据长度）
5. 诊断数据，长度为0至2的32次方减1，这里的数据又分为sender address、receiver address、 应用数据这三部分

应用场景

ISO13400中定义了DoIP的4种使用场景，如下四幅图所示：

 

 

 

 

路由机制

根据隐藏在Gateway后面的控制器的诊断类型的不同（比如有的通过DoIP，有的通DoCAN等），DoIP的路由机制可以分为两种，分别是CutThrough（以太网对以太网） 和Store&Forward-Routing （以太网对CAN, CAN FD 和LIN等）。

我用PPT粗略地画了两个示意图展示一下：

 

 

原理很简单，当网关后面被诊断的ECU也支持DoIP时，则网关每收到一个以太网帧，只需要更改以太网帧包头中的地址信息即可转发出去。而如果网关后面被诊断的ECU不支持Ethernet，则网关需要完整地接收所有的诊断数据之后，再从应用层开始重新组织适合其他总线传输的数据帧。