SOME/IP(Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP)는 차량의 ECU 사이에서 IP 네트워크를 거쳐 서비스 지향 통신을 하게 하는 프로토콜이다. 원격 절차 호출(RPC, Remote Procedure Call), 이벤트 알림, 그리고 그 밑에 깔리는 직렬화 형식을 정한다. 프로토콜 명세는 AUTOSAR가 펴낸다.[1] BMW가 쓴 SOME/IP 명세 초안은 2011년 11월에 처음 공개되었고, BMW는 이 초안을 ISO와 AUTOSAR 등에 표준화를 위해 제공했다.[2] AUTOSAR Classic Platform에는 데이터를 SOME/IP 형식으로 직렬화하는 SOME/IP Transformer가 있고[3], Adaptive Platform의 Communication Management는 SOME/IP와 SOME/IP-SD를 구현하는 SOME/IP 네트워크 바인딩을 둔다.[4]
전송
SOME/IP는 UDP와 TCP를 전송 프로토콜로 지원한다. 한 ECU의 서버 쪽에서 같은 서비스의 인스턴스가 여럿이면 인스턴스마다 다른 포트 번호를 쓴다. 명세는 UDP에서 SOME/IP 페이로드를 0~1400바이트로 두고, 이보다 크면 TCP로 보내거나 나눠 보내기를 권한다. UDP로 보내기에 큰 메시지는 SOME/IP-TP(SOME/IP Transport Protocol)로 나눈다.[1]
UDP 바인딩에서 SOME/IP는 메시지가 닿을 수도 있다는 “maybe” 신뢰성만 제공하고, 그 이상의 오류 처리는 애플리케이션이 맡는다. TCP 바인딩에서는 “exactly once”다.[1]
TCP는 주고받은 세그먼트의 경계와 애플리케이션이 읽고 쓰는 단위의 경계가 서로 대응한다고 보장하지 않는다.[5] SOME/IP는 시험 도구가 TCP로 오가는 SOME/IP 메시지의 경계를 찾을 수 있도록, TCP 메시지 스트림에 Magic Cookie 메시지를 일정 간격으로 끼워 넣을 수 있게 한다. Magic Cookie 메시지의 Service ID는 0xFFFF이고, Method ID는 클라이언트에서 서버로 갈 때 0x0000, 서버에서 클라이언트로 갈 때 0x8000이다.[1]
헤더
상호운용을 위해 SOME/IP 헤더의 배치는 모든 구현에서 같아야 한다. 헤더 필드는 모두 네트워크 바이트 순서로 인코딩하며, 앞에서부터 32비트 필드 Message ID, Length, Request ID와 8비트 필드 Protocol Version, Interface Version, Message Type, Return Code 순서로 놓인다. Message ID는 앞 16비트가 Service ID, 뒤 16비트가 Method ID이고, Request ID는 앞 16비트가 Client ID, 뒤 16비트가 Session ID다. Length는 Request ID부터 메시지 끝까지의 바이트 수다. Protocol Version은 SOME/IP 프로토콜 버전으로 1이고, Interface Version은 서비스 인터페이스의 주 버전이다. Message Type은 메시지의 종류를, Return Code는 요청의 처리 결과를 나타낸다.[1]
명세는 Method ID 공간을 나눠, 최상위 비트가 0인 0x0000~0x7FFF를 메서드에, 최상위 비트가 1인 범위를 이벤트와 알림에 쓰기를 권한다. 서버는 요청의 Request ID를 응답에 그대로 옮기므로, 클라이언트는 요청을 여럿 보내 둔 상태에서도 응답을 요청과 짝지을 수 있다.[1]
Message Type 값은 아래와 같다.[1]
| 값 | Message Type |
|---|---|
0x00 | REQUEST |
0x01 | REQUEST_NO_RETURN |
0x02 | NOTIFICATION |
0x80 | RESPONSE |
0x81 | ERROR |
SOME/IP-TP로 나눈 세그먼트는 여기에 TP-Flag 0x20을 켠 값을 쓴다.[1]
Return Code 값 가운데 몇 가지는 아래와 같다.[1]
| 값 | Return Code | 비고 |
|---|---|---|
0x00 | E_OK | |
0x01 | E_NOT_OK | |
0x02 | E_UNKNOWN_SERVICE | |
0x03 | E_UNKNOWN_METHOD | |
0x04 | E_NOT_READY | 더는 쓰지 않음(deprecated) |
0x05 | E_NOT_REACHABLE | 더는 쓰지 않음(deprecated) |
0x06 | E_TIMEOUT | 더는 쓰지 않음(deprecated) |
0x07 | E_WRONG_PROTOCOL_VERSION | |
0x08 | E_WRONG_INTERFACE_VERSION | |
0x09 | E_MALFORMED_MESSAGE | |
0x0A | E_WRONG_MESSAGE_TYPE |
REQUEST, REQUEST_NO_RETURN, NOTIFICATION 메시지의 Return Code는 0x00이고, ERROR 메시지는 0x00을 쓸 수 없다.[1]
통신 방식
- 요청/응답: 클라이언트가 REQUEST를 보내면 서버가 RESPONSE나 ERROR로 답한다.
- Fire & Forget: 클라이언트가 REQUEST_NO_RETURN을 보내고, 응답은 없다.
- 이벤트: 서버가 NOTIFICATION으로 갱신된 값이나 일어난 사건을 보낸다. 게시와 구독은 SOME/IP-SD가 맡는다.
- 필드: getter, setter, notifier 가운데 적어도 하나를 가진다. getter는 빈 페이로드로 요청해 응답으로 값을 받고, setter는 요청에 새 값을 실어 응답으로 설정된 값을 받는다.[1]
직렬화
직렬화는 인터페이스 명세가 정한 파라미터 목록에 따른다. 기본 타입은 boolean(8비트), uint8~uint64, sint8~sint64, float32, float64이고, float32와 float64는 IEEE 754의 binary32와 binary64다.[1]
구조체는 멤버를 깊이 우선 순회 순서로 차례대로 직렬화한다. 가변 길이 문자열과 가변 길이 배열은 앞에 길이 필드를 둔다. 열거형은 부호 없는 정수로 보내고, 비트 필드는 uint8~uint64로 보내며, 유니언(variant)도 쓸 수 있다.[1]
Classic Platform에서는 SOME/IP Transformer가 데이터를 SOME/IP 형식으로 직렬화하고, 프로토콜의 나머지 일부는 SoAd(Socket Adaptor)와 Service Discovery 모듈이 맡는다.[3] SoAd는 PDU(Protocol Data Unit)를 쓰는 통신 서비스 모듈과 소켓 기반 TCP/IP 스택을 잇고, SOME/IP 메시지는 SoAd를 거쳐 TCP/IP로 오간다.[6]