1. 网络核心概念
1.1 网络分类与拓扑
- 按规模:LAN(局域网,车载核心)、WLAN(无线局域网,Wi-Fi)、WAN(广域网,V2X 后端)。
- 按拓扑:总线型(CAN/LIN)、星型(以太网,核心为交换机)、环形(MOST)、树型(大型以太网互联)。
1.2 关键性能指标
- 带宽:网络理论传输能力(如 100Mb/s);吞吐量:实际有效数据传输速率(受开销、干扰影响)。
- 延迟:数据从发送到接收的时间,实时应用(如 ADAS)需严格控制;双工模式:全双工(同时收发)、半双工(交替收发)、单工(单向传输)。
- QoS:服务质量,通过带宽预留、流量调度确保关键数据优先传输(如 AVB 音视频同步)。
1.3 交换与传输机制
- 电路交换:预先建立专用通道(如传统电话网),不适合车载动态数据交互。
- 分组交换:将数据拆分为帧 / 包传输,支持多设备共享资源,是以太网核心机制。
- 传输方式:单播(点对点)、广播(全网覆盖)、组播(特定组设备)。
2. OSI 参考模型(七层架构)
| 层级 | 核心功能 | 车载以太网相关技术 |
|---|---|---|
| 应用层(7) | 提供具体应用服务 | 车载诊断、音视频应用 |
| 表示层(6) | 数据格式转换、加密 | 数据压缩、安全加密 |
| 会话层(5) | 建立 / 管理 / 终止会话 | 连接控制、会话同步 |
| 传输层(4) | 端到端可靠传输 | TCP(可靠)、UDP(实时) |
| 网络层(3) | 路由、寻址、分片 | IP(IPv4/IPv6)、ARP、路由协议 |
| 数据链路层(2) | 帧封装、MAC 寻址、差错检测 | 以太网 MAC、VLAN、AVB 调度 |
| 物理层(1) | 硬件接口、编码、 signaling | BroadR-Reach、RTPGE、线缆 / 连接器 |
核心概念
- PDU(协议数据单元):各层传输的数据单元,含头部 + 负载(如帧、包、段)。
- 封装 / 解封装:数据从应用层向下传输时,每层添加头部信息;接收端反向移除头部。
- 垂直接口:同一设备内相邻层的交互接口;水平协议:不同设备同层间的通信规则。