作者 | BLUE小編 | 不吃豬頭肉

隨著汽車智能化發(fā)展，車內(nèi)通信帶寬需求日益增長(zhǎng)，車載以太網(wǎng)逐漸成為車內(nèi)骨干網(wǎng)絡(luò)。為了實(shí)現(xiàn)更徹底的域間功能解綁，提升信息處理效率，提升網(wǎng)絡(luò)安全等目的，VLAN被廣泛應(yīng)用在車載以太網(wǎng)通信領(lǐng)域。
VLAN能夠?qū)⒁粋€(gè)物理網(wǎng)絡(luò)拆分為多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，域內(nèi)無(wú)縫通信，域間相互隔離。交換機(jī)或網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)可以在數(shù)據(jù)幀中添加、移除VLAN Tag字段，來(lái)標(biāo)記、識(shí)別數(shù)據(jù)幀是否屬于當(dāng)前功能域/安全域。
本文使用VN5000系列接口卡作為交換機(jī)，介紹車載以太網(wǎng)絡(luò)仿真、測(cè)試過(guò)程中的VLAN手動(dòng)配置方法。整體來(lái)說(shuō)，共有兩個(gè)位置可以手動(dòng)配置VLAN信息，分別是硬件驅(qū)動(dòng)側(cè)和CANoe軟件側(cè)。其中：硬件側(cè)的配置，相當(dāng)于配置交換機(jī)。軟件側(cè)的配置，相當(dāng)于配置網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)。

硬件側(cè)VLAN配置
硬件側(cè)配置在驅(qū)動(dòng)配置界面（Vector Hardware Manager）中進(jìn)行。通常根據(jù)已劃分的網(wǎng)絡(luò)逐一配置：先統(tǒng)一定義可用VLAN ID，再選中網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)端口，分別配置各端口的VLAN ID。
具體步驟如下：

1.打開驅(qū)動(dòng)配置界面，調(diào)整為配置模式，進(jìn)入以太網(wǎng)絡(luò)配置界面（Ethernet Network Configuration）。

2.選擇需要配置VLAN的以太網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)擊Edit，配置當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中可用VLAN的名稱、ID。

3.選中需要配置VLAN的端口，點(diǎn)擊Edit，配置當(dāng)前端口的VLAN屬性：屬于哪個(gè)VLAN，入口規(guī)則，出口規(guī)則。

其中，VLAN Assignment中，勾選對(duì)應(yīng)VLAN ID，可將該VLAN ID分配給當(dāng)前端口。
VLAN Tagging中，設(shè)置入口規(guī)則。VLAN Untagging中，設(shè)置出口規(guī)則。
所謂入口規(guī)則指，當(dāng)數(shù)據(jù)幀交換機(jī)端口外部到交換機(jī)內(nèi)部的時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。即下圖中的數(shù)據(jù)幀A轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)幀A1的規(guī)則。對(duì)應(yīng)的，數(shù)據(jù)幀A1轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)幀A2的規(guī)則為出口規(guī)則。具體設(shè)置中，出口規(guī)則勾選后，當(dāng)數(shù)據(jù)幀從交換機(jī)內(nèi)部流出到交換機(jī)外部時(shí)，將移除一個(gè)VLAN Tag。

入口規(guī)劃分三種情況

Do nothing：不對(duì)流入交換機(jī)的數(shù)據(jù)幀做處理。When untagged or single tagged：當(dāng)流入的數(shù)據(jù)幀無(wú)Tag，或者有1個(gè)Tag時(shí)，為數(shù)據(jù)幀添加VLAN Tag（僅可使用在VLAN Assignment中分配給當(dāng)前端口的VLAN ID）。When untagged：當(dāng)流入的數(shù)據(jù)幀不包含VLAN Tag時(shí)，添加VLAN Tag。配置完成后，交換機(jī)端口處以顏色展示所屬的VLAN ID組。軟件側(cè)VLAN配置
CANoe可以同時(shí)仿真許多以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，為了確保仿真節(jié)點(diǎn)能夠與真實(shí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)需要設(shè)置自己的網(wǎng)卡信息。在CANoe中對(duì)應(yīng)位置為TCP/IP Stack屬性設(shè)置。
當(dāng)CANoe中的仿真節(jié)點(diǎn)與真實(shí)ECU一一對(duì)應(yīng)時(shí)，可以為仿真節(jié)點(diǎn)配置獨(dú)立的TCP/IP Stack屬性。
當(dāng)CANoe中的多個(gè)仿真節(jié)點(diǎn)代表同一ECU的不同功能，即多個(gè)仿真節(jié)點(diǎn)共用同一網(wǎng)卡信息時(shí)，可以使用CANoe自帶的CANoe TCP/IP Stack中的“網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)”（如下圖中的Switched標(biāo)識(shí)的節(jié)點(diǎn)）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡信息配置。
對(duì)應(yīng)的，VLAN配置也有以下兩種不同的配置步驟。
為仿真節(jié)點(diǎn)配置獨(dú)立VLAN
配置步驟

1.在 TCP/IP Stack配置窗口中，選中要配置的節(jié)點(diǎn)，在TCP/IP Stack類型中選擇Individual TCP/IP stack。

2.配置可選的VLAN ：在但其概念仿真節(jié)點(diǎn)的VLAN Configuration中添加VLAN信息（允許添加多個(gè)），可以設(shè)置VLAN ID與VLAN優(yōu)先級(jí)。

VLAN的名稱由系統(tǒng)自動(dòng)生成，命名規(guī)則為“VLAN.系統(tǒng)默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)編號(hào).VLAN ID”。

3.配置具體VLAN中，節(jié)點(diǎn)的IP信息。下圖為基于IPv4的VLAN節(jié)點(diǎn)配置步驟。

通常設(shè)置規(guī)則為，IP地址的子網(wǎng)類別代表VLAN ID，IP地址的主機(jī)號(hào)保持不變。例如：VLAN 1/2/3/4中，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的IP地址分別設(shè)置為 192.168.1/2/3/4.11。至此，軟件側(cè)的仿真節(jié)點(diǎn)的獨(dú)立VLAN配置完成。
為仿真節(jié)點(diǎn)配置共用VLAN
配置共用VLAN與獨(dú)立VLAN的主要區(qū)別，仿真節(jié)點(diǎn)使用的網(wǎng)卡信息不是獨(dú)立配置的，而是使用所在網(wǎng)絡(luò)的CANoe內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)卡信息。
以ECU2為例，具體配置步驟如下：

1.確認(rèn)仿真節(jié)點(diǎn)所在的網(wǎng)絡(luò) Eth 3。

2.在CANoe TCP/IP Stcak中，選擇VLAN Configuration，添加VLAN對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)可用的VLAN ID。

3.選擇CANoe自帶的網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)，配置具體的網(wǎng)卡信息（使能IPV4、IPV6添加可用IP）。

4.將ECU 2的TCP/IP Stack 類型設(shè)置為Use shared CANoe TCP/IP stack.

至此，軟件側(cè)的仿真節(jié)點(diǎn)的共享VLAN配置完成。

總結(jié)
Vector對(duì)VLAN手動(dòng)配置功能的支持，不僅能夠靈活實(shí)現(xiàn)常規(guī)的車載以太網(wǎng)功能測(cè)試，還可對(duì)TSN測(cè)試、TC 11交換機(jī)測(cè)試提供有效支持。北匯信息作為Vector的技術(shù)合作伙伴，提供全面的車載以太網(wǎng)測(cè)試解決方案、測(cè)試集成系統(tǒng)和服務(wù)，助力車載以太網(wǎng)通信系統(tǒng)的快速驗(yàn)證和測(cè)試。
注:文中部分圖片來(lái)源于Vector。