软件定义装备的软件定义方法及软件定义装备

摘要

本发明公开了一种软件定义装备的软件定义方法及软件定义装备，装备包括基础功能模块和智能带外管理模块；基础功能模块包括软件定义平台管理控制器和业务功能单元；智能带外管理模块包括机箱管理控制器；方法包括：根据软件定义指令，通过总线型网络从机箱管理控制器向基础功能模块的软件定义平台管理控制器发送控制流和关键低速数据流，并通过SERDES总线从机箱管理控制器向对应的基础功能模块的业务功能单元发送高速数据流、调试数据流和时间同步数据流，以执行基础功能模块的软件定义。本发明的技术方案旨在解决现有技术没有提出软件定义模块系统体系整体架构，也并未涉及软件定义模块系统体系整体架构下的功能模块重构方式的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种软件定义装备的软件定义方法和一种软件定义装备。

背景技术

当前，装备的研发过程往往只规定外部形态、功能性能及环境适应性等指标，而不注重具体实现的技术体制和系统架构。不同技术团队依据同一份技术要求，可能设计出完全不一样体系架构的产品，从而造成最终用户从不同技术团队获取到了功能类似的很多产品，但这些功能重复的产品部件不能相互替换，当用户再次需要类似产品时，还需要通过技术团队将各个功能模块再重新设计一遍。1990s美国国防部提出了模块化开放体系架构（MOSA）的概念，其核心思想是首先通过软硬件解耦将系统分解为一系列标准化的软硬件模块，然后再通过对这些软硬件模块进行不断的升级和重组，逐步提升整个系统的性能。基于该架构思想，相关技术中陆续提出了软件定义无线电，软件定义雷达、软件定义卫星、软件定义网络、软件定义计算、软件定义存储、软件定义汽车以及软件定义一切（SDx）的概念。

软件定义网络、软件定义计算和软件定义存储是单一功能单元内部实现方式的软件化，是将以前由硬件实现的功能逐步转向由软件实现；软件定义雷达、软件定义存储和软件定义汽车是一个独立系统的实现方式的软件化，其内部的计算、网络和存储单元也应该具有软件定义属性。

但是，目前软件定义系统的研究更多的集中在如何将功能划分为独立功能的模块阶段，而没有涉及功能模块重构的实现方式以及系统体系架构的标准化问题，即如何统一组织软件定义的计算、存储和网络单元，其系统设计应该遵循什么样的统一架构，从而达到使软件定义的计算、存储和网络单元在被集成到系统以后，使系统同样具备软件定义属性，并且尽可能增大可软件定义的功能比例。即，现有技术中的软件定义系统集中在设计各个独立的功能模块，没有提出软件定义模块系统体系整体架构，也并未涉及软件定义模块系统体系整体架构下的软件定义方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种软件定义装备的软件定义方法，旨在解决现有技术没有提出软件定义模块系统体系整体架构，也并未涉及软件定义模块系统体系整体架构下的功能模块重构方式的问题。

为实现上述目的，本发明提供的软件定义装备的软件定义方法中，所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，并包括用于软件定义的智能带外管理模块；每一所述基础功能模块包括通信连接的软件定义平台管理控制器和业务功能单元；所述智能带外管理模块包括机箱管理控制器；各个所述软件定义平台管理控制器分别通过总线型网络和SERDES总线与所述机箱管理控制器信号连接；所述业务功能单元与所述软件定义平台管理控制器之间信号连接有调试接口区、功能区、代码存储区和时钟同步接口中的至少一者；所述软件定义装备的软件定义方法，包括如下步骤：

获取软件定义指令和高速数据流；

根据所述软件定义指令，通过所述总线型网络从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送控制流，并通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元发送所述高速数据流，以执行所述基础功能模块的软件定义。

优选地，所述业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的代码存储区时，所述软件定义指令包括代码存储区的重构指令；所述根据所述软件定义指令，通过所述总线型网络从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送控制流，并通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元发送所述高速数据流，以执行所述基础功能模块的软件定义的步骤，包括：

根据所述代码存储区的重构指令，将外部代码传输至所述机箱管理控制器；

所述机箱管理控制器通过所述总线型网络向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发出第一数据传输指令；

所述机箱管理控制器接收对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器通过所述总线型网络发出的第一响应指令；

将所述外部代码通过所述SERDES总线传输至对应的所述基础功能模块的所述代码存储区以执行所述代码存储区的重构。

优选地，所述业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的功能区时，所述软件定义指令包括功能区的重构指令；所述根据所述软件定义指令，通过所述总线型网络从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送控制流，并通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元发送所述高速数据流，以执行所述基础功能模块的软件定义的步骤，还包括：

根据所述功能区的重构指令，将外部功能参数传输至所述机箱管理控制器；

所述机箱管理控制器通过所述总线型网络向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发出第二数据传输指令；

所述机箱管理控制器接收对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器通过所述总线型网络发出的第二响应指令；

将所述外部功能参数通过所述SERDES总线传输至对应的所述基础功能模块的所述功能区以执行所述功能区的重构。

优选地，所述业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的调试接口区时；所述软件定义装备的软件定义方法，还包括如下步骤：

获取调试指令和调试数据；

根据所述调试指令，通过所述总线型网络从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送控制流，并通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元发送调试指令和调试数据，以执行所述基础功能模块的远程调试。

优选地，所述软件定义平台管理控制器分别信号连接电源和温度检测单元，所述软件定义装备的软件定义方法还包括：

通过所述温度检测单元侦测所述业务功能单元的温度数据；

根据所述业务功能单元的温度数据，控制所述电源的通断。

优选地，还包括：

在侦测到所述业务功能单元的启动信号时，通过所述软件定义平台管理控制器进行验证；

在验证通过后，将运行程序发送至所述业务功能单元，以使所述业务功能单元启动。

优选地，所述机箱管理控制器向各个所述基础功能模块发出的数据信息中包含时间同步码；所述软件定义装备的软件定义方法还包括：

各个所述基础功能模块接收所述机箱管理控制器发出的所述数据信息；

各个所述基础功能模块根据所述数据信息中的时间同步码，校正本地时间，以使各个所述基础功能模块的时间保持同步。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种软件定义装备，用于执行上述任一项所述方法的步骤；所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，并包括用于软件定义的智能带外管理模块；每一所述基础功能模块包括通信连接的软件定义平台管理控制器和业务功能单元；所述智能带外管理模块包括机箱管理控制器；各个所述软件定义平台管理控制器分别通过总线型网络和SERDES总线与所述机箱管理控制器信号连接。

优选地，所述基础功能模块设置有第一接口和第二接口，所述基础功能模块通过所述第一接口与中间件层进行带内通信连接，所述基础功能模块通过所述第二接口与所述智能带外管理模块进行带外通信连接。

本发明的技术方案中，所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，并包括用于软件定义的智能带外管理模块；软件定义的基础功能模块的内部功能实现方式由各功能单元的软件定义体系架构自行确定，但每个基础功能模块内必须遵循统一的带外管理架构，即包括软件定义平台管理控制器和业务功能单元。通过软件定义平台管理控制器管理对应的业务功能单元，使每个所述基础功能模块具有统一的模块架构，并由统一架构的所述基础功能模块与所述智能带外管理模块搭建形成统一的软件定义装备体系架构。所述智能带外管理模块包括机箱管理控制器；各个所述软件定义平台管理控制器分别通过总线型网络和SERDES总线与所述机箱管理控制器信号连接，实现各模块与智能带外管理模块之间的高速互联，从而解决现有技术没有进行软件定义模块系统体系整体架构设计，也未涉及软件定义模块系统体系整体架构下的软件定义方法的问题。

附图说明

图1为本发明软件定义装备的软件定义方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明中软件定义装备智能带外管理架构示意图；

图3为本发明中软件定义平台管理控制器的架构示意图；

图4为本发明中高速软件重构接口示意图；

图5为本发明中远程调试接口示意图；

图6为本发明的软件定义装备体系架构图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

请参阅图1和图2，为实现上述目的，本发明提供一种软件定义装备的软件定义方法，所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，并包括用于软件定义的智能带外管理模块；每一所述基础功能模块包括通信连接的软件定义平台管理控制器和业务功能单元；所述智能带外管理模块包括机箱管理控制器；各个所述软件定义平台管理控制器分别通过总线型网络和SERDES总线与所述机箱管理控制器信号连接；所述业务功能单元与所述软件定义平台管理控制器之间信号连接有调试接口区、功能区、代码存储区和时钟同步接口中的至少一者；所述软件定义装备的软件定义方法，包括如下步骤：

步骤S10，获取软件定义指令和高速数据流；

步骤S20，根据所述软件定义指令，通过所述总线型网络从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送控制流（还可以进一步发送关键低速数据流），并通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元发送所述高速数据流，以执行所述基础功能模块的软件定义。其中，总线型网络可以是IIC总线或CAN总线，也可以是其他类似的总线型网络。所述高速数据流包括外部代码和外部功能参数。进一步的，通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元还可以发送调试数据流（参见实施例四）和时间同步数据流（参见实施例七）。

本发明的技术方案中，所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，并包括用于软件定义的智能带外管理模块；软件定义的基础功能模块的内部功能实现方式由各功能单元的软件定义体系架构自行确定，但每个基础功能模块内必须遵循统一的带外管理架构，即包括软件定义平台管理控制器和业务功能单元。通过软件定义平台管理控制器管理对应的业务功能单元，使每个所述基础功能模块具有统一的模块架构，并由统一架构的所述基础功能模块与所述智能带外管理模块搭建形成统一的软件定义装备体系架构。具体的，所述智能带外管理模块包括机箱管理控制器（CHMC，Chassis ManagementController）；各个所述软件定义平台管理控制器（SDMC，Systems Director ManagementConsole）分别通过总线型网络和SERDES总线与所述机箱管理控制器信号连接，实现各模块与智能带外管理模块之间的高速互联，从而解决现有技术没有进行软件定义模块系统体系整体架构设计，也未涉及软件定义模块系统体系整体架构下的软件定义方法的问题，从而有利于提供功能模块的重构方式。

本发明中，为了使系统中各个基础功能模块能够被软件定义，提供了软件定义的通路，业务功能单元用于：

1.通过系统的串行端口进行访问；

2.故障日志记录和SNMP警报发送；

3.访问系统事件日志 (System Event Log ,SEL) 和传感器状况；

4.控制开机和控制关机；

5.独立于系统电源或工作状态的支持；

6.用于系统设置、基于文本公用程序和操作系统控制台的文本控制台重定向。

具体的，上述业务功能单元（FRU，Field Replace Unit，现场可更换单元）是智能带外管理模块的被管对象，是带外管理模块所管理的最小功能单元。上述这些功能是系统管理最小功能单元——业务功能单元必不可少的功能，系统对各功能单元的软件定义也可以基于该体系架构展开，从而达到向后兼容的目的。每一所述软件定义平台管理控制器可以连接一个或两个以上的业务功能单元。

软件定义装备主要聚焦在3个方面：系统模块化、模块内软硬件界面向软件靠拢、模块重构方式及系统体系架构。本发明中就如何实现功能模块的重构给出实现框架，有利于统一模块的重构方式，即实现软件定义计算、存储和交换的兼容；并且，本发明的系统架构下设置独立的管理架构，严格区分带内系统功能和带外管理功能，提高了软件定义的深度；同时，本发明提供总线型网络和SERDES总线，实现高速软件重构功能。

在现有技术中，缺乏软件定义装备的整体框架，无法利用各个基础功能模块搭建形成统一框架。

请参阅图3和图4，基于本发明的软件定义装备的软件定义方法的第一实施例，本发明的软件定义装备的软件定义方法的第二实施例中，所述业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的代码存储区时，所述软件定义指令包括代码存储区的重构指令；所述步骤S20，包括：

步骤S201，根据所述代码存储区的重构指令，将外部代码传输至所述机箱管理控制器；

步骤S202，所述机箱管理控制器通过所述总线型网络向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发出第一数据传输指令；

步骤S203，所述机箱管理控制器接收对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器通过所述总线型网络发出的第一响应指令；

步骤S204，将所述外部代码通过所述SERDES总线传输至对应的所述基础功能模块的所述代码存储区以执行所述代码存储区的重构。

在本发明中，业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的高速软件重构接口，所述高速软件重构接口包括代码存储区，以根据业务功能单元的代码存储区和步骤S201至步骤S204实现高速软件重构。

其中，高速软件重构接口需要保证系统代码存储区的彻底重构，这种情况下需要重启整个基础功能模块中的所有软件，系统才能继续正常工作。代码存储区的重构需要保证系统更新时的可靠性，所有通信部分继续使用具有冗余总线的IIC总线部分或CAN总线部分进行，而外部代码数据通过SERDES总线进行传输，并且在外部代码传输后，需要在软件定义平台管理控制器中进行第一数据校验，以确保外部代码成功存储至所述代码存储区。

具体的，第一数据校验的步骤包括：所述软件定义平台管理控制器校验所述代码存储区是否对所述外部代码接收完全；若是，则通过所述总线型网络向所述机箱管理控制器发出接收完毕的信号；若否，则通过所述SERDES总线将所述外部代码继续传输至所述代码存储区以执行所述代码存储区的重构。请参阅图4，控制流程为①→③→②→③→①。其中，所述机箱管理控制器在接收到高速数据流（外部代码、外部功能参数或外部调试数据）时，获取高速数据流的起始数据作为第一标识数据，获取高速数据流的结尾数据作为第二标识数据，并向对应的基础功能模块的软件定义平台管理控制器发送所述第一标识数据、第二标识数据和所述高速数据流。在高速数据流的传输过程中，软件定义平台管理控制器按照预设的时间间隔，检测当前接收数据的起始数据和结尾数据，当所述起始数据为第一标识数据，且所述结尾数据为第二标识数据，则表示数据接收完毕，若否，则表示未接收完毕。

请参阅图3和图4，基于本发明的软件定义装备的软件定义方法的第一实施例或第二实施例，本发明的软件定义装备的软件定义方法的第三实施例中，所述业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的功能区时，所述软件定义指令包括功能区的重构指令；所述步骤S20，还包括：

步骤S205，根据所述功能区的重构指令，将外部功能参数传输至所述机箱管理控制器；

步骤S206，所述机箱管理控制器通过所述总线型网络向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发出第二数据传输指令；

步骤S207，所述机箱管理控制器接收对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器通过所述总线型网络发出的第二响应指令；

步骤S208，将所述外部功能参数通过所述SERDES总线传输至对应的所述基础功能模块的所述功能区以执行所述功能区的重构。

本实施例中，高速软件重构接口还包括功能区，以保证系统功能区的参数重构，这种情况下，功能单元的软件不用整体重启，只有需要重构的功能软件服务需要重启。

在外部功能参数传输后，需要在软件定义平台管理控制器中进行第二数据校验，以确保外部功能参数成功存储至所述功能区。

具体的，第二数据校验的步骤包括：所述软件定义平台管理控制器校验所述功能区是否对所述外部功能参数接收完全；若是，则通过所述总线型网络向所述机箱管理控制器发出接收完毕的信号；若否，则通过所述SERDES总线将所述外部功能参数继续传输至所述功能区以执行所述功能区的重构。请参阅图4，控制流程为①→④→①。

请参阅图3和图5，基于本发明的软件定义装备的软件定义方法的第一实施例至第三实施例，本发明的软件定义装备的软件定义方法的第四实施例中，所述业务功能单元连接有与所述软件定义平台管理控制器信号连接的调试接口区时；所述软件定义装备的软件定义方法，还包括如下步骤：

步骤S30，获取调试指令和调试数据；

步骤S40，根据所述调试指令，通过所述总线型网络从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送控制流，并通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向对应的所述基础功能模块的所述业务功能单元发送调试指令和调试数据，以执行所述基础功能模块的远程调试。

其中，所述步骤S40包括：

步骤S401，根据所述调试指令，将所述调试指令传输至所述机箱管理控制器；

步骤S402，所述机箱管理控制器通过所述总线型网络向对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器发出准备调试指令；

步骤S403，所述机箱管理控制器接收对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器通过所述总线型网络发出的第三响应指令；

步骤S404，将所述调试指令通过所述SERDES总线传输至对应的所述基础功能模块的所述调试接口区以执行远程调试。

步骤S401至步骤S404描述了远程调试接口的步骤。

上述第二实施例至第四实施例中，将外部代码、外部功能参数及远程调试指令传输至所述机箱管理控制器的过程，可以通过以太网或者其他可行方式进行传送。

远程调试接口用于：

1、方便装备集成后的在线调试，调试对象包括CPU、GPU、FPGA、DSP和MCU等；

2、支持在线故障诊断，当系统中某个功能单元出现故障时，可以在不改变系统状态的情况下，直接通过远程调试接口进行故障诊断，提高故障诊断效率。远程调试接口的控制过程同样采取控制流和数据流分开的模式，即控制流走总线型网络，而数据流走SERDES总线。请参阅图5，控制流程为①→③→②→③→①。

进一步的，所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，且各个基础功能模块通过智能带外管理模块的机箱管理控制器进行带外管理，机箱管理控制器接收到的指令包括指令类型信息（指令类型包括软件定义指令和调试指令，其中软件定义指令包括代码存储区的重构指令和功能区的重构指令）和受控基础功能模块信息，当机箱管理控制器收到所述指令时，根据受控基础功能模块信息确定受控的基础功能模块，从而将所述指令发送至对应的所述基础功能模块。在对应的所述基础功能模块的所述软件定义平台管理控制器中，根据指令类型信息判定所述指令属于何种指令（代码存储区的重构指令、功能区的重构指令或调试指令）。

请参阅图3，基于本发明的软件定义装备的软件定义方法的第一实施例至第四实施例，本发明的软件定义装备的软件定义方法的第五实施例中，所述软件定义平台管理控制器分别信号连接电源和温度检测单元，所述软件定义装备的软件定义方法还包括：

步骤S50，通过所述温度检测单元侦测所述业务功能单元的温度数据；

步骤S60，根据所述业务功能单元的温度数据，控制所述电源的通断。

在本实施例中，温度检测单元温度传感器，温度检测单元用于感知业务功能单元的温度数据，当温度数据超过预设温度值时，控制所述电源断开，以避免温度数据超过预设温度值的业务功能单元过温，形成业务功能单元的过温保护机制。

基于本发明的软件定义装备的软件定义方法的第一实施例至第四实施例，本发明的软件定义装备的软件定义方法的第五实施例中，还包括：

步骤S70，在侦测到所述业务功能单元的启动信号时，通过所述软件定义平台管理控制器进行验证；

步骤S80，在验证通过后，将运行程序发送至所述业务功能单元，以使所述业务功能单元启动。

具体的，每个基础功能模块中，业务功能单元和软件定义平台管理控制器之间串接有调试接口区、功能区和代码存储区中的至少一者。在本实施例中，业务功能单元和软件定义平台管理控制器之间至少串接有代码存储区。当业务功能单元启动时，首先通过所述软件定义平台管理控制器进行验证，判断是否符合验证条件，若验证通过，则将所述代码存储区中存储的运行程序发送至所述业务功能单元，从而所述业务功能单元才能启动。因此，本发明中的软件定义平台管理控制器能够控制业务功能单元的启动。

其中验证条件可以包含多种，例如，根据第五实施例可以确定，其中一验证条件为业务功能单元的温度数据是否不超过预设温度值，若是，则验证通过。

基于本发明的软件定义装备的软件定义方法的第一实施例至第五实施例，本发明的软件定义装备的软件定义方法的第六实施例中，所述机箱管理控制器向各个所述基础功能模块发出的数据信息中包含时间同步码；所述软件定义装备的软件定义方法还包括：

步骤S90，各个所述基础功能模块接收所述机箱管理控制器发出的所述数据信息；

步骤S100，各个所述基础功能模块根据所述数据信息中的时间同步码，校正本地时间，以使各个所述基础功能模块的时间保持同步。

具体的，本发明的软件定义装备还可以设置时钟同步接口，时钟同步接口信号连接在业务功能单元与所述软件定义平台管理控制器之间。具体的，在需要各基础功能模块间进行时钟同步的系统中，通过在SERDES信号中加入时间同步码，实现模块间的时间同步功能。增加时间同步码的方案减少了物理管脚开销，并且不影响SERDES的高速通信功能的正常使用。

为实现上述目的，本发明还提供一种软件定义装备，用于执行如上述任一实施例所述方法的步骤；所述软件定义装备包括可软件定义的若干个基础功能模块，并包括用于软件定义的智能带外管理模块；每一所述基础功能模块包括通信连接的软件定义平台管理控制器和业务功能单元；所述智能带外管理模块包括机箱管理控制器；各个所述软件定义平台管理控制器分别通过总线型网络和SERDES总线与所述机箱管理控制器信号连接。软件定义装备具有上述软件定义方法的各种功能，因此，具有上述软件定义方法的有益效果，在此不作赘述。

请参阅图6，优选地，所述基础功能模块设置有第一接口和第二接口，所述基础功能模块通过所述第一接口与中间件层进行带内通信连接，所述基础功能模块通过所述第二接口与所述智能带外管理模块进行带外通信连接。

具体的，第一接口可以为API接口。在一具体实施例中，在软件定义装备的所有基础功能模块对外提供的功能中，第一接口包括标准API接口和扩展API接口。其中，标准API接口实现功能模块的基本功能，可以作为必选接口；而扩展API接口实现增强功能，可以作为可选接口。第二接口为带外管理接口。

优选地，所述业务功能单元与所述软件定义平台管理控制器之间信号连接有调试接口区、功能区、代码存储区和时钟同步接口中的至少一者。其中，功能区和代码存储区作为高速软件重构接口，调试接口区作为远程调试接口。

本发明中，软件定义平台管理控制器向下兼容了带外管理接口智能平台管理接口的所有功能，并在此基础上，增加了对上通信的高速SERDES接口，保证具备实时总线的运行能力，具备大带宽数据通信的能力；增加了与各调试接口区的接口以达到远程调试功能，增加了与各代码存储区的接口以增加各基础功能模块可软件定义深度。

优选地，每个所述基础功能模块的软件定义平台管理控制器和业务功能单元封装成独立的能够更换的模块。独立的能够更换的模块，有利于实现基础功能单元的按需加载；并且能统一模块化开放体系架构（MOSA），实现功能模块即插即用；还有利于实现系统功能按需重构；并且独立的能够更换的模块有助于统一管理接口，支持系统底层硬件可重构，支持软件赋能硬件，实现系统可软件定义，从而，平台软件或者硬件可配置的程度更深，有利于提高软件定义的优越性。

本发明中，软硬件解耦，分成多个独立基础功能单元，每个单元可软件重定义，可独立引入新的技术、新工艺和新方案，而不影响系统其它功能，便于系统的独立演进和维护升级。单元化的实现，可使单元量产数量上升，从而实现成本降低。可以让系统设计人员聚焦自己所关注领域的创新，而不用分散精力到其它功能单元的设计分析上。可以缩短研发周期，提高部件之间的互换性，降低研发成本，提高技术迭代速度。

优选地，所述软件定义平台管理控制器分别信号连接电源和温度检测单元。

优选地，所述中间件层与应用层通信连接；所述应用层包括控制通信应用模块、测量测控应用模块、信息采集应用模块、试验仿真应用模块和装备管理应用模块中的至少一者。

优选地，所述若干个基础功能模块包括感知功能模块、计算功能模块、存储功能模块、交换功能模块和展示功能模块中的至少一者。

基础功能单元是依据功能分工不同而划分的具有相对独立完整功能的基础模块，本发明中，感知功能模块负责数据的采集，包括模数转换和数字接口等；计算功能模块负责系统的控制和算法处理，计算功能模块包括CPU、GPU、NPU、DSP和FPGA等；存储功能模块为系统提供数据存储空间，存储功能模块包括块存储设备、文件存储设备和对象存储设备等；网络功能模块负责各基础功能单元之间的数据交互，网络功能模块包括以太网交换机、SRIO交换机和PCIE交换机；展示功能模块负责人机交互，展示功能模块包括显示器和软件界面。

图6中的软件定义感知、软件定义计算、软件定义存储、软件定义交换和软件定义展示就是业务功能单元，而带外控制和软件定义智能带外管理部分就是属于带外管理部分。带外管理包括标准智能平台管理控制器、智能平台管理总线和机箱管理控制器，本发明中，智能平台管理总线包括总线型网络，以实现各个基础功能模块之间的通信，智能平台管理总线还包括SERDES总线，实现各基础功能模块与智能带外管理模块之间的高速互联。该高速互联通路与总线型网络配合，可实现软件代码的快速更新、调试信息的上传下达、实时同步信号的下发，同时智能带外管理模块具备故障智能检测功能，能够实时预测各基础功能模块出现问题的可能性，并及时告警和阻止更多的损失。机箱管理控制器实现各功能模块的带外管理信息汇总、日志和对外报出的功能。

其中，总线型网络可以有2根（例如，图2、图4和图5中可以分别有两根总线型网络），作为冗余总线。

本发明中内各基础功能模块具有相同的实现框架，为系统各功能单元物理位置交换提供了基础。

具体的，所述机箱管理控制器用于和多个基础功能模块实现进行带外通讯，在所述机箱管理控制器中对待处理的总指令和每个所述基础功能模块的待处理指令分别进行计数和指令识别，并计算所述总指令的第一预计处理时间和每个所述基础功能模块的待处理指令分别对应的第二预计处理时间。当其中一所述基础功能模块的所述第二预计处理时间与所述第一预计处理时间的比值超过预设值时，标记为超时处理模块；通过所述SERDES总线从所述机箱管理控制器向所述超时功能模块的所述软件定义平台管理控制器发送所述待处理指令。

所述软件定义装备的功能相同的所述基础功能模块至少具有一个。每个所述功能相同的所述基础功能模块具有相同的功能码，并具有不同的序号码；在所述机箱管理控制器中对同一功能码的每个序号码的所述基础功能模块的待处理指令分别进行计数和指令识别，并计算同一功能码的每个序号码的所述基础功能模块对当前待处理指令的第三预计处理时间。对同一功能码的各个所述序号码的所述基础功能模块的第三预计处理时间进行排序，将排序位于前N位的所述基础功能模块与排序位于后N位的所述基础功能模块组合形成新的基础功能群组，其中N为正整数。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备进入本发明各个实施例所述的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、 或“第一实施例~第X实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。