UDS診斷作為汽車ECU里的一個服務功能，位于應用層，它的實現需要有網絡的支撐，我們把基于CAN總線實現的UDS診斷稱為DoCAN，基于Ethernet實現的UDS診斷稱為DoIP

DoIP

DoIP

Diagnostic communication over Internet Protocol，我們把通過以太網協議，承載UDS數據，實現診斷通信的這種方式稱為DoIP

DoIP的好處有哪些呢？

相比DoCAN中CAN網絡的封閉性，DoIP由于Ethernet的互聯互通，可以實現車與車、車與人的遠距離診斷通信

DoIP在傳輸層以下的規范遵循ISO 13400，而應用層還是遵循ISO 14229不變，這樣可以保證UDS診斷在不同車載網絡上的可移植性

ISO 13400-2規定了外部測試設備與車輛ECU之間的診斷通信要求，包括：

• 網絡層協議IP
• 傳輸層協議TCP/UDP
• 對網關的要求（網關如何集成到現有網絡總）
• 對測試設備的要求（如何發現車輛并建立通信）

支持DoIP的車輛網絡架構圖如下

從這張圖上可以看出：汽車內部必須有一個DoIP的總網關，它作為和外部的診斷設備DoIP通信的唯一接口

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網絡層要求

MAC層

沒什么可說的，和標準的以太網物理鏈路層一樣，都是基于IEEE 802.3

網絡層

和標準以太網網絡層一樣，但是需要注意的一點是，DoIP在以太網IP層首先IPv6協議，同時兼容IPv4

傳輸層

TCP

除了遵循TCP協議的標準規范外，DoIP在TCP協議上還應遵守：

• 支持DoIP的ECU的診斷服務創建的socket必須監聽在端口號13400上，外部測試設備通過連接此端口建立連接
• 每個支持DoIP的ECU必須支持n+1個并發的TCP socket連接，這是為了防止有多個外部測試設備同時和ECU進行診斷通信
• 外部測試設備創建的socket應選擇本地端口，本地端口即系統隨機的端口

TCP連接的過程

UDP

UDP協議在DoIP中的作用和使用的端口號為：

車輛發現的兩種方式：

• DoIP設備啟動后，通過UDP向13400端口廣播發送vehicle announcement message，源端口號為13400或隨機，里面包含此DoIP設備的基本信息，外部測試設備需要監聽13400來接收這些信息
• 外部測試設備通過UDP廣播發送request消息，目標端口號是13400，DoIP設備監聽在13400端口，接收此request并響應

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DoIP Protocol

DoIP報文的結構

DoIP Header

• 其中Inverse Protocol Version是對Protocol Version的依比特取反
• 而Payload Type則是表示這個DoIP報文的用途

Payload Type

其中最常用的幾個：

• 0x0001和0x0004用于汽車診斷連接建立之前的車輛發現過程
• 0x0005和0x0006用于tcp socket連接成功后的診斷連接請求與響應
• 0x8001、0x8002、0x8003分別表示診斷消息、診斷消息正響應、診斷消息負響應
• 0x0007和0x0008用于檢查建立的診斷連接是否仍然在使用中，如果不再使用，則關閉socket

從中可以看出DoIP診斷通信前需要做的事：

• 車輛發現，有兩種方式

• DoIP設備啟動后，首先通過UDP廣播的形式把一條DoIP報文（vehicle announcement message，Payload Type為0x0004）發給網絡上的所有的其他節點，其中就包括診斷儀，目的端口是13400，其中這條消息攜帶了DoIP設備的DoIP版本、VIN、logical address等信息，這條信息會發送三次，而之前監聽在13400端口的診斷儀接收到這條信息，就知道了DoIP設備的基本信息
• 如果診斷儀沒有收到，還有一種辦法，就是診斷儀這邊主動請求，通過UDP廣播的形式，主動發一條DoIP request消息（Payload Type為0x0001），目的端口號是13400，而之前啟動后就一直監聽在13400的DoIP設備，接收到這條消息后，就會回復一條攜帶自己信息的response給診斷儀

• 建立TCP連接

診斷儀通過創建tcp socket，然后調用connect方法向DoIP設備發起TCP連接請求（目的ip是DoIP設備ip，目的端口號是13400），而DoIP設備在啟動前已經通過創建tcp socket監聽在13400端口，接收到tcp連接請求后就會完成三次握手

• 建立診斷連接

在TCP連接建立后，診斷儀還需要發送一條Routing activation request的DoIP報文給DoIP設備，DoIP設備收到后會回復一條Routing activation response的DoIP報文，此時診斷連接建立，雙方可以診斷通信

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網關

汽車網絡中由于同時存在多種網絡，而造成不同網絡上的診斷功能無法互相通信，這時候就需要網關的作用

比如說：
對于DoCAN和DoIP，網關起到的作用就是接收、解封裝、封裝、發送
DoCAN報文需要發給DoIP設備，網關會先把DoCAN的CAN網絡頭部剝離，留下UDS數據，然后再用這個UDS數據封裝一條完整的DoIP報文，發出去
DoIP報文需要發給DoCAN設備，網關會先把DoIP的所有頭部剝離，留下UDS數據，然后用這個UDS數據封裝一條完整的DoCAN報文，發出去

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的一文了解什么是DoIP协议（超详细）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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