SomeIp 协议详解

Scalable Service-Oriented MiddlewarE over IP

基于 IP 协议，面向服务的可拓展中间件协议

MessageCompoent

• serviceId：当前的报文消息属于哪种服务

• methodId：其最高位为 0 表示的是 method，最高位为 1 表示为 event 或者 notification

• length：表示从这里开始的后面数据，总共占用多少个字节

• clientId：用于区分同一个 ECU 上的不同 client

  • 如果是不同 ecu 的，则需要通过 ip+port（fd）+clientid 进行分辨

• sessionId：用于区分来自同一个 client 的多次请求

• protocolVersion：用于确认 someip 协议栈本身的版本，默认为 1

• interfaceVersion：用于表示上层接口的版本

• messageType：表示当前消息的类型（ method，event，reponse）

• returnCode：类似错误码或者 ok 码的机制

Communication

Event

server 向 client 发送 notification 通知，不需要 client 回复

R/R Method

request with response，client 向 server 发送 method 的 request，预期收到对端的 response

F/F Method

request without response，client 向 server 发送 method 的 request，不需要收到对端的响应

Field

细分为 get，set 和 notification，前两者等价于 r/r 的 method 和 f/f 的 method，后者等价于 event

ServiceDiscovery

只能为 udp 类型的报文，Sd 的报文头使用相同的报文头，但其中部分值是固定的：

• ServiceID 为 0xFFFF
• MethodID 为 0x8100
• ClientID 为 0x0000
• SessionID 初始为 0x0001，每发送一次数据后便加 1
• Protocol Version 为 0x01
• Interface Version 为 0x01
• Message type 为 0x02（Notification）
• ReturnCode 为 0x00（E_OK）

• flags 的取值有 None, Reboot, Unicast, ExplicitInitialData

ServiceEntry

一个 service entry 总共占用 16 个字节

• Type：

  • FindService (0x00)
  • OfferService (0x01)
  • StopOfferService (0x01)

• Index First Option Run：Option Array 中第一个 Option 的索引

• Index Second Option Run：Option Array 中第二个 Option 的索引

• of opt 1：第一个 Option 使用的选项数

• of opt 2：第二个 Option 使用的选项数

• Service ID：表示该 Entry 所涉及的服务或服务实例的 Service ID

• Instance ID：表示该 Entry 涉及服务实例的 Instance ID，如果包含一个服务的所有服务实例，则设置为 0xFFFF

• Major Version：服务的主版本号

• TTL：Entry 的生命周期，单位为秒

• Minor Version：服务的次版本号

EventGroupEntry

一个 event group entry 总共占用 20 个字节

• Type：

  • SubscribeEventgroup（0x06）
  • StopSubscribeEventgroup（0x06）
  • SubscribeEventgroupAck（0x07）
  • SubscribeEventgroupNack（0x07）

• Index First Option Run：Option Array 中第一个 Option 的索引

• Index Second Option Run：Option Array 中第二个 Option 的索引

• of opt 1：表示从上述第一个 option 开始，总共使用多少个 option

• of opt 2：表示从上述第二个 option 开始，总共使用多少个 option

• ServiceId：表示该 Entry 所涉及的服务或服务实例的 Service ID

• InstanceId：表示该 Entry 涉及服务实例的 Instance ID，任何实例的 Instance ID 都不能设置为 0xFFFF（这一点和在 Service Entry 中的不同）

• MajorVersion：服务的主版本号

• TTL：Entry 的生命周期，单位为秒

• Reserved：应被设置为 0x000

• Counter：用于区分同一订阅者的订阅事件组。如果不使用，设置为0x0

• EventgroupId：事件组 ID

Ipv4Option

Ipv6Option

LoadBalancingOption

ConfigurationOption

用于额外传输一些定制化信息的

ServerInstance StateMachine

ClientInstance StateMachine

TransportProtocol

对于大包的数据，tcp 本身的协议特性，是支持分片的（流式协议）；但是 udp 是不支持的，所以需要应用层自行实现分片。

• 高 28 位，表示当前报文在 total message 中的偏移量是多少，因为后面 4 位用做了其他的功能，所以分片的长度，必须为 2^4 的倍数
• 中 3 位，为协议保留字段
• 低 1 位，表示当前报文是否为整个数据包的最后一包

Appendix

用于记载一些配置项的全部信息。

八股

• 为什么需要有 findservice，或者说，只监听组播，通过 offer service，就可以找到是哪个 endpoint 提供了这个 service 了？
  • 缺乏实时性，offer service 是周期发送的，但可能 client 刚上线的时机，刚好是上一个 offerservice 发送完的时候，那么就需要等一个 gap 才能收到 offer service 了
  • 或者说，上述的 gap 是可以尽可能的缩减，但这会造成总线上大量的无用消息发送

TodoList

• 将 someip 协议划分为 messagecompoent（消息组成），communication（通信接口），servicediscovery（端点发现）和 transportprotocol（消息分片）几个大的模块
• 文章的组成划分为协议的基本介绍（介绍协议原理），附录（一些配置项的全部信息）和八股（为什么协议需要这样设定，结合实际的一些场景进行分析）
• 需要参考 vsomeip，写一些 demo，wireshark 的抓包分析，后续可能会有源码分析