DLT (Diagnostic Log and Trace) 완벽 정복: 개념부터 실제 활용까지

DLT는 Diagnostic Log and Trace의 약자로 차량용 표준을 제공하는 AUTOSAR 표준 4.0에 정의된 표준화된 프로토콜입니다. DLT에 대해서 어디서 정의하고 있는지 어디서 찾아볼 수 있는지 설명합니다.

 

오늘날 자동차는 단순한 이동 수단을 넘어 수많은 전자제어장치(ECU)와 복잡한 소프트웨어로 구동되는 '첨단 기술 집약체'입니다. 이러한 시스템의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위해, 개발 및 진단 과정에서 발생하는 다양한 정보를 효율적으로 기록하고 추적하는 기술이 필수적입니다. 그 핵심에 바로 **DLT(Diagnostic Log and Trace)**가 있습니다.

 

1. DLT란 무엇인가? (Understanding DLT)

DLT는 Diagnostic Log and Trace의 약자로, AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture) 표준에서 정의된 차량용 로깅 및 추적 프로토콜입니다. 쉽게 말해, 차량 내 다양한 소프트웨어 구성 요소들이 "지금 어떤 작업을 수행하고 있고, 시스템 상태는 어떠한가?"를 표준화된 방식으로 알리는 메시지 시스템이라고 생각할 수 있습니다.

• 목적: ECU 및 소프트웨어의 동작 상태, 오류 정보, 성능 데이터 등을 실시간으로 기록하고 전송하여, 문제 발생 시 원인을 신속하게 파악하고 시스템을 디버깅하는 데 사용됩니다.
• 표준화의 이점: AUTOSAR 표준을 따르므로, 다양한 제조사와 부품 공급업체(Tier) 간의 시스템 통합 및 데이터 호환성을 높입니다.
• 홈페이지 : https://www.autosar.org

AUTOSAR (Automotive Open System Architecture)

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2. DLT가 왜 중요한가? (The Importance of DLT)

복잡성이 증가하는 차량 시스템에서 DLT의 역할은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

• 신속한 오류 진단 및 해결: 예상치 못한 시스템 오류나 오작동 발생 시, DLT 로그는 마치 '블랙박스'처럼 문제의 단서를 제공하여 개발 및 유지보수 시간을 획기적으로 단축합니다.
• 개발 효율성 향상: 소프트웨어 개발 초기 단계부터 DLT를 활용하여 각 모듈의 동작을 검증하고, 통합 과정에서의 문제를 조기에 발견하여 디버깅 효율을 높입니다.
• 시스템 안정성 및 품질 확보: 지속적인 로깅과 모니터링을 통해 잠재적인 결함을 사전에 감지하고, 시스템의 전반적인 안정성과 품질을 향상시키는 데 기여합니다.
• 원격 진단 및 업데이트 지원: 차량이 서비스 센터에 직접 방문하지 않더라도 DLT 로그를 원격으로 전송받아 분석함으로써, OTA(Over-The-Air) 업데이트 후 발생할 수 있는 문제 등을 원격으로 진단하고 지원하는 기반이 됩니다.
• 기능 안전 표준 준수: ISO 26262와 같은 자동차 기능 안전 표준에서 요구하는 시스템 동작의 추적성(Traceability) 및 검증 요구사항을 충족하는 데 중요한 역할을 합니다.

3. DLT의 핵심 구성요소 및 작동 원리 (Core Components and How DLT Works)

DLT 시스템은 주로 로그를 생성하는 부분과 이를 수집하여 보여주는 부분으로 구성됩니다.

• DLT-enabled Application (DLT 적용 애플리케이션): 차량 ECU에서 실행되는 실제 소프트웨어입니다. 이 애플리케이션은 DLT 라이브러리(API)를 사용하여 정해진 형식에 따라 로그 메시지를 생성합니다.
• DLT-Daemon (DLT 데몬): 각 ECU 또는 특정 시스템 단위에서 실행되는 백그라운드 서비스(프로세스)입니다. 애플리케이션으로부터 DLT 메시지를 수신하여, 이를 네트워크(주로 이더넷)를 통해 외부로 전송하거나 내부 저장매체(예: 플래시 메모리)에 기록하는 역할을 합니다. 또한, 설정에 따라 메시지 필터링, 버퍼링, 라우팅 등의 기능도 수행합니다.
• DLT-Viewer (DLT 뷰어): 주로 개발자나 진단 엔지니어의 PC에서 실행되는 분석 도구입니다. DLT-Daemon으로부터 전송된 DLT 메시지를 수신하여 사용자에게 실시간으로 보여주고, 다양한 필터링, 검색, 저장, 분석 기능을 제공합니다. (예: GENIVI DLT Viewer, Vector vLogger 등)

간단한 작동 흐름:

1. ECU 내 애플리케이션이 특정 이벤트(예: 함수 호출, 오류 발생, 상태 변경) 발생 시 DLT 라이브러리를 통해 로그 메시지를 생성합니다.
2. 생성된 로그 메시지는 해당 ECU의 DLT-Daemon으로 전달됩니다.
3. DLT-Daemon은 수신된 메시지를 설정된 규칙(예: 로그 레벨, 애플리케이션 ID)에 따라 필터링한 후, TCP/IP 또는 UDP 프로토콜을 사용하여 이더넷 네트워크를 통해 전송합니다.
4. 개발자의 PC에 설치된 DLT-Viewer가 네트워크를 통해 DLT 메시지를 수신합니다.
5. DLT-Viewer는 수신된 바이너리 형태의 DLT 메시지를 파싱(해석)하여 사람이 읽을 수 있는 형태로 변환하고, 다양한 분석 기능을 통해 사용자에게 제공합니다.

• AUTOSAR Documents : Diagnostic Log and Trace  .
• Protocol Specification : Log and Trace Protocol Specification .

 

4. DLT 메시지의 구조 (Deep Dive into DLT Message Structure)

DLT 메시지는 효율적인 정보 전달을 위해 표준화된 구조를 가집니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

• Standard Header (표준 헤더):
  • Message Length: 전체 DLT 메시지의 길이.
  • ECU ID: 메시지를 생성한 ECU의 식별자.
  • Session ID: DLT 세션의 식별자.
  • Timestamp: 메시지가 생성된 시간 (매우 중요).
  • Message Counter: 메시지의 순서 번호.
• Extended Header (확장 헤더 - 선택 사항):
  • Message Type (MTIN): 메시지의 종류 (예: Log, Trace, Network Message 등)와 Verbosity/Log Level(심각도: Fatal, Error, Warn, Info, Debug, Verbose)을 정의.
  • Application ID (APID): 메시지를 생성한 애플리케이션의 식별자.
  • Context ID (CTID): 동일 애플리케이션 내에서 메시지가 발생한 특정 컨텍스트(예: 모듈, 함수)의 식별자.
• Payload (페이로드):
  • 실제 로그 데이터가 담기는 부분입니다. 다양한 데이터 타입(Boolean, Signed/Unsigned Integers, Float, String, Raw Data 등)을 지원하며, 여러 인자(Argument)를 포함할 수 있습니다.

이러한 구조 덕분에 DLT-Viewer는 수많은 로그 중에서 특정 ECU, 특정 애플리케이션, 특정 시간대의 로그를 정확하게 필터링하고 분석할 수 있습니다.

5. DLT 활용 시 고려사항 및 모범 사례 (Considerations and Best Practices)

DLT를 효과적으로 활용하기 위해서는 몇 가지 중요한 사항들을 고려해야 합니다.

• 적절한 로그 레벨(Log Level) 정의 및 사용:
  • 너무 많은 Verbose 또는 Debug 레벨의 로그는 시스템 성능에 부담을 주고 분석을 어렵게 만듭니다. 반대로, 필요한 정보가 누락되면 문제 해결이 어려워집니다.
  • 개발 단계, 테스트 단계, 양산 단계 등 상황에 맞는 로그 레벨 정책을 수립하고, DLT-Daemon에서 동적으로 로그 레벨을 변경하여 필요한 정보만 수집하는 것이 중요합니다.
• 로그 메시지의 명확성 및 일관성:
  • 로그 메시지는 누가 보더라도 이해하기 쉽고, 문제 상황을 명확히 알 수 있도록 구체적으로 작성해야 합니다. (예: "Error occurred" 보다는 "Sensor_A_Read_Timeout: No response within 500ms")
  • 프로젝트 또는 팀 내에서 로그 메시지 형식에 대한 가이드라인을 정하고 일관성 있게 작성합니다.
• 성능 영향 최소화:
  • 로깅 자체는 시스템 리소스(CPU, 메모리, 네트워크 대역폭)를 소모합니다. 특히 실시간성이 중요한 제어 시스템에서는 로깅으로 인한 오버헤드를 최소화해야 합니다.
  • DLT-Daemon의 필터링 기능을 적극 활용하고, 필요시에만 특정 로그를 활성화하는 방안을 고려합니다.
• 데이터 보안 및 개인 정보 보호:
  • DLT 로그에는 민감한 정보(예: 시스템 내부 변수 값, 사용자 관련 정보)가 포함될 수 있습니다. 데이터 저장, 전송, 접근에 대한 보안 정책을 수립하고, 필요한 경우 암호화 또는 익명화 조치를 취해야 합니다.
• 저장 공간 관리:
  • 장기간 로깅 시 저장 공간 부족 문제가 발생하지 않도록 로그 파일의 크기, 개수, 보관 주기 등을 관리하는 전략이 필요합니다. (예: 오래된 로그 자동 삭제, 순환 버퍼 사용)
• 타임스탬프 동기화:
  • 분산된 여러 ECU에서 발생하는 로그를 시간 순서대로 정확히 분석하기 위해서는 모든 ECU의 타임스탬프가 동기화되어야 합니다. (예: NTP, PTP 프로토콜 활용)

6. DLT의 미래와 발전 방향 (The Future and Evolution of DLT)

차량의 전동화, 자율주행 기술의 발전, 커넥티드 기능의 확대에 따라 DLT의 중요성은 더욱 커지고 있습니다.

• 대용량 데이터 처리: 고성능 컴퓨팅 플랫폼과 이더넷 기반의 차량 내 네트워크가 보편화되면서 DLT가 처리해야 할 데이터의 양도 급증하고 있습니다. 이에 따라 보다 효율적인 데이터 압축, 전송, 분석 기술이 요구됩니다.
• 인공지능(AI) 및 머신러닝과의 결합: 수집된 방대한 DLT 로그를 AI 및 머신러닝 알고리즘으로 분석하여, 고장 예지(Predictive Maintenance), 이상 패턴 감지, 운전자 행동 분석 등 새로운 부가가치를 창출하려는 시도가 늘고 있습니다.
• 클라우드 기반 로깅 및 분석: DLT 로그를 클라우드 플랫폼으로 전송하여 저장하고, 클라우드의 강력한 컴퓨팅 파워를 활용해 심층 분석을 수행하는 솔루션이 확대될 것입니다.
• 표준의 지속적인 발전: AUTOSAR 표준은 계속해서 진화하고 있으며, DLT 역시 새로운 요구사항(예: 보안 강화, 동적 설정 기능 확대)을 반영하여 업데이트될 것입니다.

 

7. DLT를 시스템에 적용하자

• 시스템에 DLT-daemon을 설치하고, App에서 DLT-daemon으로 로그를 출력하면, 외부에서 DLT-Viewer로 로그를 받을 수 있게 됩니다.
• Ubuntu DLT-daemon Manual : https://manpages.ubuntu.com/manpages/jammy/en/man1/dlt-daemon.1.html
• DLT-daemon은 설치해본 적이 없어서 설명이 어렵네요.

 

Ubuntu Manpage: dlt-daemon - Diagnostic Log and Trace daemon

 

 

8. DLT-Viewer 사용 방법

• 표준화된 DLT 프로토콜을 사용하는 기기 (차량이나 기타 기기)에서 출력하는 DLT 에 대해서 사용자가 로그를 보고, 필터링하고 검색할 수 있는 Viewer로 Open Source로 제공되고 있습니다.
• 즉, 표준을 따르는 Viewer이므로 DLT를 지원하는 모든 기기에서 방출하는 DLT를 볼 수 있다는 것입니다.
• 차량용 SW를 개발하고 있고, 로그를 DLT로 확인한다면, DLT-Viewer를 사용할 수 밖에 없습니다.
• 이 DLT-Viewer는 GitHub에 공개되어 있어서, 다운 받아서 컴파일하면 최신 버전을 사용할 수 있습니다.
• 소스가 공개되어 있으므로, 필요한 기능을 추가할 수도 있습니다.
• BMW그룹에서 만들어서 배포하고 있습니다.
• 사이트 : https://github.com/COVESA/dlt-viewer
• Appstore : https://apps.apple.com/us/app/dltviewer/id6648796931?mt=12

GitHub - COVESA/dlt-viewer: Diagnostic Log and Trace viewing program

 

‎DLTViewer

(Apple 앱스토어에도 등록되어 있군요.)

 

 

다음글에서 DLT-Viewer를 받아서, 컴파일하고 동작시켜서, 사용하는 기능들을 알아보겠습니다.

 

DLT-Viewer 받아서 컴파일하고 실행하자