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DoIP（一）——基础概念

2023-05-16

1. DoIP概述

DoIP（Diagnostic communication over Internet Protocol）是基于车载以太网的诊断，在OSI 七层模型中属于传输层，其传输的诊断数据也是基于UDS，即DoIP是在以太网网络上传输UDS诊断数据的传输协议。DoIP带宽高，适合传输大量数据的场景，如车上的OTA软件升级。

ISO 13400-1中给出的协议体系如下：

在这里插入图片描述

2. DoIP报文格式

DoIP报文也是基于TCP或UDP，但在其报文的Payload起始段添加了DoIP报头（首部），用来区分不同的DoIP报文类型，实现不同的功能。DoIP报文的结构如下图所示：
在这里插入图片描述

3. DoIP端口

我们知道不管是TCP还是UDP，都包含源端口号和目的端口号，在DoIP报文中用到了以下三种端口：

（1）UDP_DISCOVERY：端口类型-UDP，端口号-13400

该端口有以下两个应用场景：

  • 被用于诊断设备发送给DoIP节点的车辆信息请求报文和DoIP节点控制报文，此时该端口在报文中被设置为目的端口。
  • 被用于DoIP节点在没有收到请求的时候发送的UDP报文，如车辆声明报文。此时该端口同样被设置为目的端口，源端口可以为该端口，也可以由发送方动态定义。

（2）UDP_TEST_EQUIPMENT_REQUEST：端口类型-UDP，端口号-动态定义（49152-65535）

该端口由外部诊断设备在49152-65535范围内动态定义，用于诊断设备向DoIP节点发送的UDP报文，在报文中作为源端口，报文的目的端口应设置为UDP_DISCOVERY。

当DoIP节点向诊断设备发送响应的时候，报文中的目的端口应设置为UDP_TEST_EQUIPMENT_REQUEST，源端口可以为UDP_DISCOVERY，也可以有DoIP节点动态定义。

（3）TCP_DATA：端口类型-TCP，端口号-13400

该端口用于外部诊断设备和DoIP节点之间的TCP通信，如路由报文和诊断报文。当诊断设备向DoIP节点发送报文时，使用TCP_DATA作为目的端口号；当DoIP节点向诊断设备发送报文时，使用TCP_DATA作为源端口号。

4. DoIP报头

我们把上图中DoIP的部分单独拿出来：
在这里插入图片描述

我们可以看到DoIP报文由首部和数据两部分组成，我们先来看一下首部四个参数的定义：

（1）协议版本（Protocol Version）

长度一字节，代表遵照ISO 13400 的那个版本，定义如下：

  • 0x00：Reserved
  • 0x01: DoIP ISO 13400-2:2010
  • 0x02: DoIP ISO 13400-2:2012
  • 0x03…0xFE: ISO 13400 reserved
  • 0xFF: default value for vehicle identification request messages

（2）协议版本取反（Inverse Protocol Version）

是上面协议版本字节取反后的数值，即 = 协议版本 XOR 0xFF。
例如：协议版本 = 0x02，该字节 = 0x02 ^ 0xFF = 0xFD

（3）数据类型（Payload Type）

数据类型即DoIP报文的类型，不同类型功能不同，数据部分的解析方式也不一样，我们在下一篇文章中详细介绍每一种报文类型。

（4）数据长度（Payload Length）

我们先来看最后一个参数——数据长度，就是指DoIP报文中DoIP层数据的长度，不包括DoIP报头，只是数据长度，4字节，可以为0，最大为0xFFFFFFFF（4GB）。

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