2、以太网基础回顾：TCP/IP协议栈、UDP与TCP区别、以太网帧结构、车载以太网（100BASE-T1/1000BASE-T1）

好，咱们进入第二讲。做CAN到以太网网关迁移，你得先搞清楚以太网这边到底是怎么回事。说实话，很多做CAN的老工程师一听到TCP/IP就头大，觉得太复杂。我当年也一样，总觉得CAN多清爽，一帧就8个字节，哪有这么多弯弯绕。

但没办法，车载带宽需求上来了，ADAS、自动驾驶、OTA升级，CAN那点带宽根本扛不住。所以，咱们今天就把以太网这层窗户纸捅破。我尽量用大白话讲，你听完就能上手。

2.1 TCP/IP协议栈：别被四层吓到

TCP/IP协议栈，说白了就是一套“怎么把数据从A点送到B点”的规矩。它分四层，我习惯从下往上记：

• 网络接口层：管物理传输，比如网线、PHY芯片、MAC地址。说白了就是“怎么把比特流扔到线上去”。
• 网络层：核心是IP协议，负责寻址和路由。它不管数据怎么传，只管“下一站去哪”。
• 传输层：TCP和UDP就在这层。它管的是“数据怎么可靠地交给对方应用程序”。
• 应用层：HTTP、MQTT、SOME/IP这些，直接跟你的业务逻辑打交道。

你想想看，CAN报文只有一层——ID+数据。以太网呢？一层套一层，像俄罗斯套娃。但别怕，咱们做网关，最常打交道的是传输层和网络层。应用层的东西，通常由上层软件去处理。

2.2 UDP与TCP区别：一个像寄明信片，一个像打电话

这是面试必考题，也是实际开发中最容易踩坑的地方。我直接说结论：

UDP就像寄明信片——你扔进邮筒，对方收不收得到，什么时候收到，你不管。TCP呢，像打电话——你先拨号（三次握手），对方接了，你说一句，对方“嗯”一声（确认），你再说下一句。

在车载环境里，SOME/IP通常跑在UDP上，因为实时性要求高，丢一帧就算了，下一帧补上。但远程诊断（比如UDS over IP）一般用TCP，因为诊断数据不能丢，丢了就得重来。

2.3 以太网帧结构：从比特流里扒数据

做网关，你得能从原始字节流里认出以太网帧。标准以太网帧长这样：

| 前导码(7B) | 定界符(1B) | 目标MAC(6B) | 源MAC(6B) | 类型/长度(2B) | 数据(46-1500B) | FCS(4B) |

咱们重点关注几个字段：

• 目标MAC和源MAC：6字节，硬件地址。网关转发时，这两个字段经常要改。
• 类型/长度：0x0800表示上层是IPv4，0x86DD是IPv6，0x8100是VLAN标签。这个字段决定了你接下来怎么解析。
• 数据：46到1500字节。如果不够46字节，要填充。如果超过1500，就得分片。
• FCS：4字节CRC校验。收到帧先算一遍，不对就丢。

嗯，这里要注意：车载以太网通常用VLAN标签（0x8100），用来区分不同优先级的数据流。比如ADAS数据优先级高，诊断数据优先级低。你在做网关时，VLAN的优先级映射是个关键点。

2.4 车载以太网：100BASE-T1和1000BASE-T1

车载以太网和咱们办公室用的以太网不一样。办公室用的是100BASE-TX或1000BASE-T，需要两对或四对差分线。车载呢？只有一对非屏蔽双绞线，还得供电（PoDL）。

这就是100BASE-T1和1000BASE-T1的由来。

100BASE-T1现在用得最多，成本低，成熟度高。1000BASE-T1呢，主要用在主干网，比如域控制器之间。我建议你：如果项目带宽需求不超过100M，优先选100BASE-T1。别为了“看起来先进”硬上1000BASE-T1，PHY芯片贵不少，布线要求也更高。

最后说一句：车载以太网的物理层和MAC层之间，有个MII/RMII/RGMII接口。你做网关时，MCU或SoC的MAC通过这个接口连到PHY芯片。这个接口的时钟、数据线时序，调试时最容易出问题。我建议你第一次打板时，把MII接口的测试点都引出来，方便示波器抓波形。

好了，以太网基础就回顾到这。下一讲，咱们开始真正动手——CAN报文怎么封装进UDP包里，以及那个让人又爱又恨的SOME/IP协议。