汽车以太网对TCP/IP协议簇的应用
来源: | 作者:pmo9ca4dc | 发布时间: 2018-10-12 | 1077 次浏览 | 分享到:

汽车以太网与传统以太网的主要区别在于物理层及应用层,而网络层及传输层大多参考传统应用,即TCP/IP协议簇(TSN暂不讨论)。使用传统网络TCP/IP协议簇,既能加快汽车以太网数据传输的速度,又能与因特网无缝连接,从而实现车内与车外的信息交互。同时,还具有良好的扩展空间以及支持新增上层应用协议的传输。


OSI(开放系统集成)模型是通信行业的基本模型,具体规定了每一层所应具备的功能,而TCP/IP协议簇亦是一种分层结构,相对应OSI模型中的第三层网络层及第四层传输层。TCP/IPTransmission Control Protocol/Internet Protocol)协议包含了一系列构成互联网络基础的网络协议,是Internet的核心协议。


TCP/IP协议簇的每一层包含的都是一些相对独立的协议,使用时可以根据系统的需要把这些协议混合并重新搭配。当应用层的数据用TCP传送数据时,数据首先被传送到协议栈中,然后逐层封装,最后在物理层以比特流的形式进行传输。其中在每一层的封装过程中都要增加一些首部信息(有时也需要尾部信息)。具体封装过程如上图所示,首部信息中相应字段用来表明本层所服务的上层协议类型,接收端可以依据这些字段进行分用。


接下来分别介绍一下网络层及传输层的一些主要协议。

1网络层

以太网在数据链路层传输数据时,局限于一个子网内。若两个不在同一子网的设备需要进行通信,就需要借助路由器进行数据转发。因此传输过程中就需要找到一种方法,能够区分MAC地址是否在同一个子网内,而MAC地址本身无法实现这一点。因机是否属于同一个子网。这套地址也称做“网络地址”,即IP地址。


IP协议:

IP协议是TCP/IP协议簇的核心,传输层上的数据信息和网络层上的控制信息都以IP报文的形式传输。IP协议定义的地址称为IP地址,IPv4地址是一个32位的地址,它定义了一台主机或路由器与因特网连接时全球唯一的地址。使用IP地址判断设备是否在同一子网的方法就是将IP地址与子网掩码作“与”运算,求各自的子网地址,如果相同则在同一子网中。

网络层传输的数据内容称为数据报文,包含首部和数据两个部分。IP报文首部如上图所示。主要包含了版本号、长度、IP地址、分片等信息。

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