车载以太网测试-2【以太网测试环境搭建】

1 摘要

本文主要介绍基于CANoe11.0以及CANoe14.0以上的以太网测试环境的搭建过程。

2 CANoe以太网通信架构

在CANoe中，以太网通信可以通过两种不同的方式进行配置：Channel-based 和 Network-based。这两种方式的主要区别在于它们处理以太网通信的方式和配置的复杂性。以下是它们的详细区别：

2.1 Channel-based 以太网通信

• 定义：Channel-based 是以太网通信的一种传统方式，将每个以太网通道视为独立的物理通道。
• 配置方式：
  • 每个以太网通道（如 Ethernet 1, Ethernet 2 等）需要单独配置。
  • 需要在硬件配置中明确指定每个通道的物理连接。
• 适用场景：
  • 适用于简单的以太网通信场景，例如点对点通信或少量节点之间的通信。
  • 适合对网络拓扑结构要求不高的场景。
• 优点：
  • 配置简单直观，易于理解。
  • 适合初学者或小型项目。
• 缺点：
  • 对于复杂的网络拓扑（如多个节点或交换机连接），配置和管理会变得繁琐。
  • 不支持复杂的网络协议（如 VLAN、IP 路由等）。
    如下是CANoe11.0的Channel-based 以太网通信架构界面：
    

2.2 Network-based 以太网通信

• 定义：Network-based 是一种更高级的以太网通信方式，将整个以太网视为一个逻辑网络，而不是独立的物理通道。
• 配置方式：
  • 通过虚拟网络（Virtual Network）来配置以太网通信。
  • 可以模拟复杂的网络拓扑，包括交换机、路由器、VLAN 等。
  • 支持 IP 地址分配、路由配置等高级功能。
• 适用场景：
  • 适用于复杂的以太网通信场景，例如多节点通信、网络协议测试（如 TCP/IP、UDP、SOME/IP 等）。
  • 适合需要模拟真实网络环境的项目。
• 优点：
  • 支持复杂的网络拓扑和协议。
  • 配置灵活，能够模拟真实网络环境。
  • 更适合现代汽车以太网通信（如 Automotive Ethernet）。
• 缺点：
  • 配置相对复杂，需要更深入的理解。
  • 对硬件和软件的要求较高。
    如下是CANoe14.0的 Network-based 以太网通信架构界面：
    

2.3 主要区别总结

特性	Channel-based	Network-based
配置方式	每个通道独立配置	整个网络逻辑配置
网络拓扑支持	简单（点对点）	复杂（多节点、交换机、VLAN 等）
协议支持	基础协议	高级协议（TCP/IP、SOME/IP 等）
适用场景	简单通信场景	复杂通信场景
配置复杂性	简单	复杂
硬件要求	较低	较高

3 基于Channel based的搭建过程

1.新建以太网工程
打开CANoe工程（11.0及以上）——>点击File——>选择Ethernet

2. 根据实际需求配置以太网通道
选择Hardware——>选择Channel——>配置以太网通道数

3. 配置以太网硬件
点击——>Hardware——>选择Network Hardware

确认控制器的以太网接口为网线（Tx）还是DB9（T1）接口，更改Eth1-Settings中的设置。
注意：速率选择正确
（1）如果是网线接口：以太网通道选择Auto-Negotiation(RJ45)

（2）如果是DB9接口
需确认DUT以太网的PHY芯片的默认属性（Master/Slave），如果DUT为Master时，以太网通道选择Slave模式；反之选择Master模式；如果不知道是Master还是Slave：选择Master/Slave Auto Detect（自动检测对端的M/S属性）；

4. 配置以太网硬件
点击Network Hardware——>选择Driver

找到以太网的测试设备比如VN5610，进行通道配置即可。

5. 配置以太网协议栈
点击Simulation——>TCP/IP Stack；其中，CANoe TCP/IP Stack指的是整个环境的默认协议栈；除此之外，每一个虚拟节点都可以配置自己的协议栈。

• 选择默认协议栈的配置，诊断控制台使用此协议栈。

  • Use CANoe TCP/IP stack：手动配置协议栈

  • No TCP/IP stack：使用电脑系统的协议栈
    

• 配置IP、MAC
  选中一个以太网网络，配置该以太网网络的默认IP地址和MAC地址。
  

• 配置VLAN：
  
  先选中VLAN Configuration，然后手动添加VLAN ID；取消Eth 1上IPv4 Enabled的选中，在该VLAN ID上选中并配置IP地址
  

• 各节点协议栈的配置

  • Individual TCP/IP stack：手动为该节点配置协议栈

  • Use shared TCP/IP stack：该节点使用默认协议栈

  • No TCP/IP stack：使用电脑系统的协议栈
    

4 基于Network-based的搭建过程

1. 配置以太网硬件

• 点击Hardware——>Network Hardware
  
  选择Driver
  

选择你使用的VN，在上面右键：Ethernet Device Configuration

• Segments：该以太网网络的连接件；

• Switch：指连接节点的交换机；

• Link：指节点直连到另一个节点；
  
  以交换机为例，将其拖拽到相应的以太网网络中，每个交换机上都有很多个端口（Port），通过拖拽，将以太网节点连接到交换机的特定端口上。
  

• Port：指交换机的端口。

• 物理端口：指用来连接实际存在的控制器的端口；

例如，Port [1]指VN上端口1的Port A；Port [13] 1G Front 指VN正面1G Front的端口

• 虚拟端口：指用来连接实际不存在，在VN上模拟出的虚拟节点的端口；仿真节点（CAPL、IG等）也属于虚拟节点。
  

• 注意：

  • 每一个Segment连接件上至少要连接一个真实存在的物理节点；

  • 当我们在CANoe中新建仿真节点时，系统会自动把它布置到相应的以太网网络上，因此一般不需要手动将其布置在连接件上。
    

• 配置Master/Slave：

选中一个已经布置好的物理端口，右侧Properties中设置该端口的属性。

• 保存配置
  配置结束后，点击Write进行写入保存。
  
• 布置物理节点和虚拟节点
  打开Hardware - Port Settings - Port Configuration。
  

Measurement Ports表示需要被处理的端口。

想要监控物理节点的状态，必须在此处将连接物理节点的端口右键activate。

当网络中只有一个连接件时，CANoe会默认将生成的虚拟节点布置到上面；如果一个网络中有多个连接件，或连接件上空余端口的数量小于实际存在的虚拟节点数，CANoe将无法判断每个虚拟节点归属于哪个连接件而报错；为防止CANoe没有默认布置，应进行检查。将连接虚拟节点的端口逐一选择到相应的Segment上。

2. 配置以太网协议栈
基于NetWork-based的协议栈配置同Channel based的操作步骤。

5 总结

CANoe是进行车载以太网测试的重要工具。因此，基于NetWork-based以及Channel based环境搭建是咱们完成测试的准备工作，以上是以太网测试环境的搭建过程，希望对大家有所帮助！