【服务器学习专栏 1.2 -- 带外管理】

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Overview

从技术的角度，网络管理可分为带外管理（out-of-band）和带内管理（in-band）两种管理模式。
带内管理，是指网络的管理控制信息与用户网络的承载业务信息通过同一个逻辑信道传送；常规的远程设备管理一般通过带内完成，如服务器使用远程桌面、ssh，交换机telnet等，这些全部是基于设备操作系统对设备进行管理和维护。

在带外管理模式中，网络的管理控制信息与用户网络的承载业务信息在不同的逻辑信道传送。简单理解，如果我们把网络管理比喻成街道，那么带内管理就是一条行人和机动车共用的街道，而带外管理就是一条把人行道和机动车道分开的街道。当街道机动车道出现障碍物并造成机动车无法正常行驶时，可以通过人行道过去把障碍物移走来恢复机动车道的正常通行。

服务器带外管理

服务器市场上厂商众多，知名的 HPE、Dell、Supermicro 等，像目前国内一些大型数据中心机房所使用的服务器主要来自华为、浪潮、新华三等厂商的服务器。这些厂商有各自不同的硬件配置以及针对自己服务器的硬件配置而编写的软件，但他们的带外管理方式大同小异。

一般的服务器除了装 Linux、windows系统外，相应还有一个可通过网线连接具体厂商服务器的 BMC(Baseboard Management Controller，基板管理控制器)，这个BMC系统独立，管理硬件，如CPU、风扇等信息。

服务器带外管理（Out-of-Band Management）是指在服务器正常运行时，通过专门的管理通道对服务器进行监控、配置和控制，而无需依赖服务器的主操作系统。

• 管理通道是独立于服务器主处理器和操作系统的，通常是通过专门的硬件或固件实现的。

• 带外管理的一个主要目的是提供对服务器的远程访问和控制，即使服务器的主操作系统处于关机、崩溃或其他异常状态。

• 通过带外管理，管理员可以远程执行诸如电源控制、系统重启、BIOS设置修改、操作系统安装和故障排除等任务，而无需物理接触服务器。

BMC 介绍

BMC: Baseboard Management Controller

• 板级管理控制器；
• 服务器带外管理的核心部件；
• 使用 IPMI 协议对外提供访问接口。

BMC 特点

• BMC自有硬件接口（LAN/Serial）和软件（Firmware/Linux）；

• 遵循 IPMI 协议，对外提供统一的访问接口；

• 作为服务器特有模块，提供温度，电压，风扇，总线监控；提供管理接口，便于进行远程管理服务器;

• BMC 使用独立的 Power，在系统关机时依然处于工作状态

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BMC 工作原理

BMC 通过 IPMI 与服务器硬件组件进行通信，接收和执行管理命令。它通过IPMB（Intelligent Platform Management Bus）与服务器内的其他管理控制器交换信息。

BMC可以独立于服务器的操作系统进行工作，即使在操作系统崩溃或未加载的情况下也能执行其功能。

那么，如何通过带外地址与BMC进行连接呢？如下图是服务器BMC示意图，这里，介绍一下服务器带外管理的一种协议—IPMI协议。

IPMI（Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口）是一项应用于服务器管理系统设计的标准，由Intel、HP、Dell和NEC公司于1988年共同提出。

IPMI 通过基板管理控制器 (BMC)（位于 IPMI 规格的硬件组件上）进行交流。一般BMC通常是一个贴片或者外挂在服务器主板上的独立的板卡，目前，部分服务器主板也提供对IPMI支持的。使用低级硬件智能管理而不使用操作系统进行管理。

首先，此配置允许进行带外服务器管理，其次，操作系统不必负担传输系统状态数据的任务。一般服务器带外的网口统称Mgmt管理网口，这种管理网口在不同的厂家中叫法不同，比如华为叫 iBMC，戴尔的叫 idrac,其实都是兼容 IPMI协 议的网口而已。

如下图二是服务器 Mgmt 管理网口示意图：

一般服务器都分带外地址与业务地址，这种带外地址与BMC联系，一个便于底层的管理，一个便于业务的使用。目前大多数硬件供应商都集成了对IPMI的支持，从而消除了兼容性问题。

IPMI通过来自不同供应商的硬件在生态系统中提供其服务器监视功能，IPMI现在使用比较常见的是V2.0版本，支持局域网串行、VLAN支持以及固件防火墙等。

下图是IPMI协议的工作原理，在工作时，所有的IPMI命令都发给BMC，BMC收到命令后返回结果或者执行对应的操作，BMC上可以记录对应的数据或操作日志。在服务器内部，主机可以通过LPC或者其他接口发送命令给BMC来上报日志、或者其他信息。在远程管理时，可以通过命令获取到服务器的传感器状态信息、主机的调试信息（SOL）、控制服务器上下电重启等。通过远程管理可以避免在嘈杂的机房中工作。

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