本文主要是介绍车载以太网报文如何抓包？包括100BASE-T1/1000BASE-T1，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
这两年，100BASE-T1、1000BASE-T1车内的应用项目越来越多，包括各种传感器（摄像头、雷达、激光雷达等）以及连接这些传感器的ECU，以及连接主干网络的域控制器ECU；
当单体ECU测试验证后，再进行系统测试时，不可避免地要需要监控ECU和传感器、以及ECU之间的报文；
如果对于CAN、LIN总线来说，在原有网络上增加个节点很容易；但对于车载以太网，如何能够不丢包的抓取到网络里的全部报文，并且不对原有连接产生时延等影响？
下面是几个实现方案；
需求描述
这里举个例子，如下，ECU2 通过2个通道的100BASE-T1分别与Camera和ECU1相连接，下面的方案需要实现对2个通道的100BASE-T1能对个通道的100BASE-T1进行抓包？
方案1：使用Media Gateway（车载以太网媒体网关、交换机）抓包
工具名称：Media Gateway. 型号： TE-1100
工具简介：
- Media Gateway是1个带有12个端口100BASE-T1 Switch, 可以用作多端口的100BASE-T1转换器，以及报文镜像；
- Media Gateway上有3个RJ45口，以及一个SFP 扩展口，可以扩展100BASE-T1, 1000BASE-T1, RJ45口以及两个Media Gateway级联；
- Media Gateway可扩展5个CAN端口，实现CAN和以太网端口之间的报文转发；
实现原理：
- ECU2原来连接ECU1和Camera的端口分别通过Media Gateway再与ECU1和Camera相连接；报文经过Media Gateway这个交换机后自动转发到ECU1和Camera.
- 根据实际应用情况，建议使用VLAN或者Double VLAN；
方案优势：
- 通过Media Gateway，用户可以方便的进行报文镜像，获取到ECU2与ECU1和Camera之间的报文；
- 除了能够抓包报文，用户还可以方便的从电脑端对每个ECU以及Camera进行访问，比如SSH登录、ADB命令等；
方案缺点：
- 由于100BASE-T1报文需要经过Media Gateway这个交换机转发，转发过程中可能会引入一个时延，这个时延受报文大小、具体的T1端口有多少报文排队等影响，从而不是固定值；
总结：如果抓报文场合对于时延要求不高，那么选择Media Gateway会很灵活、方便；如果对时延要求高（AVB/TSN），那么建议用SPY Mini或者CM Eth/CM 100等通过FPGA实现的低时延方案；
图1：通过Media Gateway进行报文镜像
方案2：使用100BASE-T1 SPY Mini进行抓包
工具名称：100BASE-T1 SPY Mini. 型号： TE-1550
工具简介：
- 100BASE-T1 SPY Mini是一个通过FPGA实现100BASE-T1通信报文抓包的模块，这种抓包方案也叫TAP；
- 模块带有(4个）2对100BASE-T1 端口，可以同时抓包2个连接的100BASE-T1报文；抓到的报文可以带有40ns时间戳；
- 通过DIP Switch 拨码设置，它也可以被用作2个独立的100BASE-T1 Converter也就是百兆车载以太网转换器，实现100BASE-T1和100BASE-Tx的转换；
方案优势：
- 通过SPY Mini的FPGA方案进行报文抓包，对原有100BASE-T1通信时延最低，理论上150ns左右；
- 抓到的报文带有40ns时间戳，可以用于ECU或Camera的（报文转发）性能测试、时延测试等；
- SPY Mini可以既用作抓包工具，也用作转换器；但不能同时使用；
方案缺点
- 不能同时进行抓包，和ECU的交互，只能或者用于抓包，或者用于ECU交互（当做转换器）
- 如果要同时进行，可参考方案一的交换机方案，和方案三的Capture Module 的数据注入方案；
图2：通过SPY Mini进行报文抓包；
图3：SPY Mini被用作两个独立的100BASE-T1转换器
方案3：使用Capture Modules- CM Eth Combo进行抓包
工具名称：CM Eth Combo. 型号： TE-1715
工具简介：
- CM是In Vehicle Network Capture Modules简称，可实现车内网络报文（包括100/1000BASE-T1, CAN, LIN, Flexray等）时钟同步的报文捕获；
- 这个案例中，我们选择使用CM Eth Combo.
| 模块 | CM Eth Combo | CM 100 High | CM 1000 High | CM CAN Combo | CM LIN Combo |
| 与车内网络端 端口 | -100BASE-T1, x4 -1000BASE-T1, x2 | - 100BASE-T1, x12 | -1000BASE-T1, x12 | -CAN/CAN FD, x6 | -LIN, x10 |
| 配置端口 | -1000BASE-T, RJ45, x2 - 100BASE-T1, x1 | -1000BASE-T, RJ45,x3 - 100BASE-T1, x1 | -1000BASE-T, RJ45,x3 - 10Gb SFP, x1 | -1000BASE-T, RJ45, x1 -100BASE-T1, x1 | -1000BASE-T, RJ45, x1 -100BASE-T1, x1 |
| 功能 | - 基于FPGA方案 - 2个连接的100BASE-T1抓包； - 1个连接的1000BASE-T1抓包； - 抓包同时数据注入，与ECU交互等； |
- 6个连接的100BASE-T1抓包； - 抓包同时数据注入，与ECU交互等； |
- 6个连接的1000BASE-T1抓包； - 抓包同时数据注入，与ECU交互等； | - 6个端口的CAN, CAN FD报文收发， - CAN, CAN FD与以太网报文的转发 | - 10个端口的LIN报文收发（Slave） - LIN和以太网报文的转发 |
| 其他功能 | - CM 模块之间通过以太网进行级联，并且通过802.1AS进行时钟同步； - 报文可带有40ns时间戳； - 支持TECMP协议（兼容BMW PLP协议） - 快速启动，带有缓存，流整流等功能
| ||||
方案优势：
- 通过CM Eth Combo进行抓包，对原有通信影响时延最低（理论上~150ns），抓包报文带有40ns时间戳；所以可以用于测时延、性能测试等；
- 抓包的同时，可以进行数据注入；比如抓包ECU1和ECU2之间报文的同时，还可以通过SSH, ADB等命令与ECU1和ECU2进行交互；
- 如果需要更多的通道，包括CAN, LIN, 100/1000BASE-T1等，不同的CM模块之间可以通过802.1AS进行时钟同步，这样报文的时间戳都是基于同一时钟；也可以和ECU进行时钟同步；
- CM模块启动时间很小(~100ms)，启动之后就可以进行报文捕获，如果此时上位机电脑还没有启动完毕，CM模块会先把报文缓存下来，之后再发送到上位机；
- CM模块还有很多其他功能，详细的可以查询用户手册；
图4：通过CM Eth Combo进行2个连接的100BASE-T1抓包；
这篇关于车载以太网报文如何抓包？包括100BASE-T1/1000BASE-T1的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
