CAN全稱是Controller Area Network的縮寫，即控制器局域網(wǎng)絡，屬于工業(yè)現(xiàn)場總線，是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議，在汽車網(wǎng)絡通訊上廣泛使用。Classic CAN的一種經典應用是信號傳輸。如下圖所示，這種CAN總線的信號傳輸只用到了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層。CAN的數(shù)據(jù)幀直接可以解析成應用報文和信號。但是考慮到車載網(wǎng)絡的可靠性要求和器件通用標準化要求，CAN通訊針對物理層和數(shù)據(jù)鏈路層作了更詳盡的分析和協(xié)議標準規(guī)定。圖2：基于CAN的信號通訊與OSI模型 具體來看，CAN的數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制（LLC）子層和媒體訪問控制（MAC）子層。MAC子層的功能主要是傳送規(guī)則，即控制幀結構、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標定和故障界定；LLC子層的功能主要是報文濾波、超載通知和恢復管理。物理層則由收發(fā)器、傳輸介質（線纜）和接口實現(xiàn)，負責定義總線電壓和容錯性能等。當然除了簡單的信號傳輸，CAN通訊還可以用來做診斷等應用。這種場景下，則需要細分網(wǎng)絡層、傳輸層等其他層次，以支撐更復雜的通訊應用。
以SOME/IP通訊為例
SOME/IP (Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP)，即“運行于IP之上的可伸縮的面向服務的中間件”。它是車載以太網(wǎng)通信引入的一個概念，本身屬于OSI 模型第4層之上的應用層協(xié)議，主要為針對汽車電子的應用層提供API接口，并已經納入了AutoSAR標準體系。如下圖所示，對于4層及以下的協(xié)議，SOME/IP可以復用互聯(lián)網(wǎng)相對成熟的協(xié)議。下層的MAC Header、IP Header、TCP/UDP Header都可以基于現(xiàn)有協(xié)議定義，底層的尋址邏輯、建鏈邏輯、流量控制、錯誤控制等都可以較好地復用現(xiàn)有硬件設備或者軟件協(xié)議棧。圖3：SOME/IP通訊與OSI模型 SOME/IP協(xié)議實際上對數(shù)據(jù)的序列化和反序列化、遠程調用機制和服務發(fā)現(xiàn)機制等都進行了定義，也涉及到會話層和表示層的部分功能。但是整個協(xié)議沒有特殊的細分層次需求，所以在通訊協(xié)議上無需再劃分不同的子層協(xié)議。回到開頭的例子，這就像一間小型公司，可能看分析報告、整編模板和追蹤快遞都由同一個人來負責，而不是三個崗位。通過CAN和SOME/IP通訊這兩個例子，我們可以進一步理解OSI參考模型在我們分析網(wǎng)絡通訊時能起的作用。這個通用模型實際上更像一個指導工具，把網(wǎng)絡操作分成低復雜性單元，幫助設計和理解新網(wǎng)絡。層次的劃分使各層獨立，減少相互影響。例如設計應用層SOME/IP協(xié)議的同時，可以復用原有的下層協(xié)議而不干涉。這種靈活性也使得根據(jù)網(wǎng)絡特性而單獨替換某層協(xié)議十分方便，解決了異種網(wǎng)絡互連時所遇到的兼容性問題。當然除了CAN和SOME/IP通訊，OSI 模型也用于DoCAN、DoIP、藍牙、5G、Wi-Fi等多種汽車相關的網(wǎng)絡通訊。希望這篇文章能讓大家有所收獲，在遇到更多的網(wǎng)絡通訊問題時能使用到OSI模型這個利器。參考來源：1. What Is the OSI Model，https://www.imperva.com/learn/application-security/osi-model/2. SOME/IP in a Nutshell, https://assets.vector.com/cms/content/events/2019/VH/VIC2019/Track_1_5_Glancing_Ethernet_communication_for_Automotive_4.pdf
