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一、Intelligent Platform Management Interface (IPMI)
Baseboard Management Controller (BMC)
I2C/IPMB界面:一個BMC通常會有幾組I2C和外圍的Sensor、SEEPROM溝通,以讀取系統偵測值及記錄相關數據,另外也可外接一些GPIO控制器來擴充系統的偵測功能。IPMB則是必須存在的一組界面,用來和外部控制單位溝通。
* 系統界面:這組界面用來和系統上的CPU進行溝通,目前主要以LPC界面為主,系統上的CPU可利用固定的傳輸協議對BMC下達IPMI命令。另外,一些BMC的設計廠商也提供了PCI的界面來讓CPU下達命令(必須依據BMC的規格來決定)。
- Serial/Modem界面:在1.5的規格上定義了Serial/Modem的界面讓管理者直接從串行端口或是從Modem機器接收IPMI訊息。它主要有三種連接模式:Basic、PPP及Terminal,三者即可讓管理者通過文字模式解譯IPMI平臺上的狀態或簡單地下達IPMI命令。
- LAN界面:經由RMCP(Remote Management Control Protocol)的封包格式,BMC可經由LAN的界面讓管理者接收傳送IPMI訊息。越來越多的應用軟件運用這個界面使軟件和遠程的BMC溝通。另外,在圖一中我們知道BMC利用side-band的形式經由I2C/SMBUS界面傳送IPMI訊息,部份BMC設計中也已包含了部份網絡功能,以減輕原先系統上的網絡傳輸負載。
另外,在IPMI 2.0的支持上,不同廠商所提供的BMC會以不同的形式達到console redirection的功能,如新增一組硬件芯片或截取系統VGA的RGB訊號等。所以在設計一個IPMI平臺時,必須先確認所設計的平臺究竟是支持哪種IPMI規格,并且有那些功能是需要特別的界面來實現,以便于另選額外的周邊控制組件來輔助。
Firmware、BIOS與System Management Software(SMS)
BMC Firmware:有別于系統上的CPU,BMC其實也是一個獨立的運算單元,它必須有獨立的Firmware來驅動BMC的功能,就如x86系統所需的BIOS一樣。通常BMC的Firmware必須負責BMC芯片的起始值設定、外圍相關硬件的致能、IPMI標準的命令集解譯及執行以及一些獨特硬件設計所需的OEM命令的增列。
- 管理軟件:系統管理者最常接觸的就是上層的管理軟件,簡單的類型就是使用一般的終端機(Terminal)程序來接收從Serial/Modem所傳送過來的文字訊息。近年來,除了BMC廠商會有自行開發的上層管理軟件外,也有不少的軟件廠商加入了開發管理軟件的行列,而他們最主要利用的溝通界面即為網絡界面。不管是通過序列或是網絡,在界面上傳輸的都是BMC所能辨認的IPMI訊息。
- BIOS (optional):這里的敘述只適合于有類似使用BIOS的系統。在管理的功能上有時對BMC來講,它并無法獨自完成這類工作,如事件時間的記錄必須依靠BIOS來給予系統RTC的值、經由BIOS來修改網絡的IP設定值、經由BIOS告知目前系統的POST狀態、BIOS提供DMI(Desktop Management Interface)中的IPMI架構的訊息給上層管理軟件以及由BIOS的設定來避免BMC上的Watchdog Timer timeout等,BIOS的依靠程度必須依據系統設計的復雜度而定。
將IPMI平臺的設計考慮運用到CompactPCI單板,再加上PICMG 2.9的規范,一個CompactPCI的系統管理平臺即可應運而生。
二、應用IPMI于PICMG 2.9規范上
PICMG 2.9
不同形式的系統管理CompactPCI平臺
標準型IPMI系統:利用背板上的IPMB總線,在系統槽上的CompactPCI單板上設計一顆BMC的控制器,其余在PCI插槽上的外圍片只要存在簡單的IPMI命令兼容的控制器,系統槽的單板即可透過IPMB讀取所有外圍片的狀態,然后再經由序列或是網絡的形式通知系統管理者。
- 刀片服務器(Blade Server)系統管理平臺:在CompactPCI的刀片服務器的應用上,移除了PCI插槽的設計,加上利用PICMG 網絡互連的途徑,使用系統管理的形式有別于一般標準型的IPMI系統。借助CMM的集中管理,每片CompactPCI CPU單板,經由IPMB或PICMG 的網絡,再加上強大的軟件管理,只要透過一組序列或是網絡線對外,系統管理者即可在遠程進行管理,而管理的對象即為機箱內所有的CompactPCI CPU單板。
- 刀片服務器的KVM系統:隨著IPMI 2.0的發表,每片刀片服務器上的CPU單板可設計上遠程畫面監控的功能及遠程開機的功能,同樣地集中管理于CMM的平臺上,系統管理者可不再需要經KVM switch去手工切換界面,只要利用CMM的管理軟件,即可得知任一片單板上系統目前的畫面情況,進而執行不同的指令。
作者: 趙瑞文
通訊暨計算機產品事業部
凌華科技
