SOMEIP协议与测试
SOMEIP协议与测试
一、 智能汽车SOA架构
SOA（面向服务的架构）是一种通过标准化接口将业务功能封装为独立服务的组件模型，强调松耦合、可重用性和跨平台互操作性，广泛应用于企业系统集成和分布式系统设计。
二、SOMEIP协议
1.基于TCP/IP的应用层
作为OSI应用层协议，构建于TCP/UDP传输层之上，通过IP实现跨设备通信
典型报文结构包含：
Message ID (32bit) + Length (32bit) + Request ID (32bit)
+ Protocol/Interface Version + Message Type + Payload+Return Code
SOME/IP（Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP）是一种面向服务的、可扩展的通信协议，专为汽车嵌入式系统设计。它基于IP网络，提供了远程服务调用（RPC）、服务发布/订阅（Pub/Sub）、事件通知、服务发现（SD）等功能。SOME/IP协议于2011年由BMW开发，2014年被纳入AUTOSAR规范，成为车载以太网通信的重要组成部分。
三、SOME/IP协议的核心机制
1. 服务定义与通信方式
服务（Service）：由事件（Events）、方法（Methods）和字段（Fields）组成。
事件（Events）：从服务器到客户端的单向数据传输，用于周期性或状态变化时的通知。
方法（Methods）：客户端发布的RPC，在服务器上执行，包括请求/响应（Request/Response）和无响应（Fire&Forget）两种通信模式。
字段（Fields）：表示状态信息，包括Getter（读取）、Setter（设置）和Notifier（通知）三种操作。
2. 报文格式
SOME/IP报文由消息头（Header）和负载（Payload）组成，消息头包含以下关键字段：
Message ID：唯一标识消息，由服务ID和方法ID组成。
**Length：**从Request ID到Payload的字节长度。
**Request ID：**用于区分同一服务的多条请求，由客户端ID和会话ID组成。
**Protocol Version和Interface Version：**分别标识协议版本和服务接口版本。
Message Type：区分报文类型，如请求、响应、事件通知等。
**Return Code：**表示请求处理结果。
3. 序列化与传输协议
**序列化：**将对象转换为二进制格式进行网络传输，SOME/IP通常采用TLV（Type-Length-Value）格式。
**传输协议：**支持UDP和TCP两种传输协议。UDP适用于低延迟、小包数据传输；TCP适用于大数据量、高可靠性传输。
4. 服务发现（SD）
SOME/IP-SD提供了一种动态服务发现机制，包括Offer Service（服务提供）和Find Service（服务查找）。通过组播和单播消息，客户端和服务器可以快速同步服务信息。
5.SOME/IP SD 工作流
SOME/IP-SD（Service Discovery）是SOME/IP协议中用于服务发现的一种机制，允许网络中的客户端动态地发现和定位服务实例。其工作流主要包括以下几个阶段：
1. 初始等待阶段（Initial Wait Phase）
描述：服务提供者（Server）和客户端（Client）在启动后，会等待一段时间（在InitialDelayMin和InitialDelayMax之间随机）再发送第一条SD消息。
目的：避免启动时的网络拥塞，允许节点在网络中稳定后再进行通信。
2. 重复阶段（Repetition Phase）
描述：Server和Client按照固定的时间间隔（如100ms的倍数）重复发送SD消息。
目的：加快Server和Client之间的同步速度，确保服务信息的及时更新。
3. 主阶段（Main Phase）
描述：Server进入周期性发送Offer Service消息的阶段，Client则根据需求发送Find Service消息。
目的：实现服务的持续发现和动态管理，确保客户端能够及时获取到最新的服务信息。
SOME/IP SD 协议消息格式
SOME/IP-SD协议定义了标准化的消息格式，以便在网络中进行服务发现相关的消息交换。其核心消息格式如下：
1. 报文头标识
Message ID：固定为0x8100，用于标识SD消息。
Service ID：固定为0xFFFF，表示这是一个服务发现相关的消息。
2. 条目类型
SD协议定义了多种条目类型，用于描述服务发现过程中的不同信息：
ServiceEntry：
服务ID：标识特定的服务。
实例ID：标识同一服务的不同实例。
端点信息：包括IP地址、端口号和传输协议类型，用于定位服务实例。
EventgroupEntry：
事件组ID：标识一组相关的事件。
初始值标记：指示事件组的初始状态。
计数器阈值：用于管理订阅和发布关系。
四、测试工具
1.CANOE
Simulation->system and communication setup 待补图
详细步骤后续更新
2.python
github: eth-scapy-someip