SomeIP 协议

Posted 2022-09-14 爱写代码的小白程序员

SomeIP协议

1.什么是SomeIP

1.1 someip是一种协议

someip是什么协议？

• 宝马公司制定的，是车载以太网和SOA的驱动
• 主要提供车内娱乐信息交互的中间信息传递(例如智能座舱)
• 可以适配各种操作系统QNX Linux等

1.2 someip是一个中间件

• 是操作系统/硬件/和APP之间的服务软件
• 与APP之间使用标准的接口

1.3 协议层

基于TCP/IP的传输，以太网的方式

2.Some/IP的功能

2.1 序列化

• 将数据结果或者对象按照定义的规则转换成二进制的过程，便于在网络上传输

2.2 远程调用

• 基于网络传输方式实现节点间的方法调用

2.3 服务发现

• 特殊的服务：该服务，client 可以查找所需要的服务。server端可以告诉client 自己那些服务可以被使用
• client 端可以和server端动态建立连接

2.4 订阅/发布

• client 端可以想server 订阅相关topic 的数据。server也可以以cycle/event 的方式发布这些数据

3.服务接口

Method -方法

• Property/field - 字段属性
• Event-事件

3.1 Method

• client 向sever 请求报文

• server 响应报文【RR】==>Request/Response
• server 不需要回复响应报文【FF-Method】==> Fire/Forget(当请求为F&F通信的时候，请求的报文类型我REQUEST_NO_RETURN)

3.2 Event

• client 订阅一个服务，server发布服务

• status: on change/cycle
• status value: on change/cycle/事件值变化超过设置范围

3.3 filed -属性/状态

• set/get

• cilent request 获取/设置 某个属性或状态

• notify

• cilent subscribe 某个属性/状态后，server就发布该服务
• 发布条件同Event,有一点不同得是订阅后server会立即发送此field的内容

4.SomeIP报文格式

SomeIP报文一般是由Header 和Payload组成

• Header 部分

• Message ID: 报文的标识符：4个字节的长度,SomeIP有唯一的ID(类似于CAN ID)，当定义为Method的时候，Method Id的最高位为0，当定义为Event的时候，Method ID的最高位为0，不同的Method 和Event也有唯一的Method ID和Event ID，对于远程调用RPC的时候(例如从一个ECU到另一个ECU之间的消息传递)，指定的sevice 和对应的调用方法.

• 例如，某个ecu需要和Tbox之间的数据交互，获取Tbox上的WAN信息，就需要指定service id 为Tbox对应的service id，method ID 为其中定义获取WAN相关信息的ID

• Length: 4个字节，这里的length 是指的Length字段之后的长度

• Request ID:请求ID

• 区分每一条请求
• Server 端会将这部分copy到response报文中
• client ID: 2个字节，区分请求同一个sevice的不同客户端
• session ID: 2个字节，同一个客户端请求同一个service的次数

• protocol Version:Some/ip的协议版本，1个字节
• Interface Version: service Interface 的主版本

• 用作检测服务的一致性，是否匹配(比如VSP 服务增加功能接口，对应更新了矩阵版本，之前client指定的版本可能就找不到对应的功能)

• Message Type :报文的类型(区分不同的消息类型)，一个字节

• Return Code :请求是否被成功处理,1个字节

5.序列化

5.1 序列化和/反序列化

• 序列化：将对象的状态信息转换为可以存储或以二进制的信息在网络中传输

• 序列化根据传输的不同数据有不同的规则

1. 基本数据类型的序列化
2. 结构体的序列化
3. 字符串的序列化(定长/变长)
4. 数组的序列化(定长/变长)

• 基本数据的序列化

• 定义传输数据的字节序：例如 uint32 (0x A05C6D4F)

• 字符串类型的序列化

• 字符串由一系列的Unicode字符构成，并且以"\\0" (0x00)结束

• 数组类型的序列化

• 数组是相同类型的集合
• 根据数组的元素的序列排列，并进行序列化

6.Some/IP SD(Service Discovery)

6.1概述

一种特殊的服务，实现服务寻找事件订阅功能

• 服务寻址

• FindService
• OfferService
• StopOffService

• 事件订阅

• subscrbe Eventgroup
• stopSubscribe Eventgroup
• Subscribe EventgroupAck
• Subscribe EventgroupNAck

6.2 SomeIP SD报文格式

• Flags:第一个字节是标志字段，最高三位从高到低依次为重启标志位，单播标志位，初始数据控制标志位，低五位保留

• Reboot Flag

• 重启时置1(或者上电的时候)
• 当sesson ID 完成从0~0xFFFF的一个循环之后,Reboot置0(sesson ID 或从0逐渐增加直到0xFFFF 后又循环)
• 重启检测

• Unicast Flag

• 是否支持单播接收(=1)

• Entry 阵列

• 服务发现是通过SD报文中的Entry阵列字段携带的不同类型Entry来实现的， Entry用来同步服务实例状态和处理事件组的发布和订阅。依据SD 报文中Entry的作用不同将SD的报文类型分为七种，其中Find报文、Offer报文和Stop Offer报文基于不同的机制周期发送，用于同步服务实例的状态；订阅事件组报文、停止订阅事件组报文、订阅ACK报文和订阅NACK报文用于处理事件组的发布和订阅。

• Option 阵列
  SD 报文中的Entry通过引用option阵列中携带的其他附件信息，能够更灵活的配置

• entry 的附加信息

• IP 地址
• 传输层协议
• 端口号

• 类型

• EndPoint Option
• Multicast Option
• Configuration Option
• Load Balancing Option

6.3 SD 启动时序 -服务器和事件的处理阶段

• 关闭阶段(Down)
• 可用阶段(Available)

• 初始等待阶段(init wait phase)
• 重复阶段(Repetition phase)
• 主阶段