Разъем ipmi. IPMI, KVM-over-LAN, virtual media в серверах Supermicro - удаленное управление и мониторинг. Назначение и реализация интерфейса IPMI

Всем привет сегодня расскажу что такое IPMI порт управления, как его системный инженер может использовать у себя на работе в повседневные будни, упрощая себе жизнь просто до безобразия.

IPMI ( Intelligent Platform Management Interface) – это интерфейс для удаленного мониторинга и управления физическим состоянием сервера. IPMI является аналогом известных разработок IP-KVM, iLo ,.

Возможности IPMI

• удаленное включение, выключение и перезагрузка сервера;
• мониторинг температуры, напряжения и системы охлаждения;
• удаленное подключение к серверу носителя информации (например, для установки ОС и ПО);
• управление аккаунтами и правами пользователей (имеется поддержка LDAP и );
• управление портами доступа и защита доступа SSL - сертификатом;
• настройка уведомлений о работе сервера.

Как работает контроллер BMC

Давайте посмотрим схему работы BMC контроллера. И так Baseboard Management Controller это интерфейс для удаленного управления и мониторинга состояния сервера. По сути Baseboard Management Controller это однокристальная система, как ее правильно называть System-on-a-Chip, SoC. У BMC есть встроенное графическое ядро, которое обращается и взаимодействует с основными компонентами материнской платы серверного железа, через всевозможные интерфейсы, нужные для работы стандарта IPMI. Чем хорош IPMI, так это, то что он не зависит от операционной системы хостового сервера. Лично я использую IPMI, для прошивки BIOS у серверов и установки серверной операционной системы.

Так же IPMI может работать за NAT, например в цодах, людям дают возможность управлять так своим сервером, полезно если он завис. Для NAT потребуется открыть вот такие порты:

• TCP 80: HTTP
• TCP 443: HTTPS
• TCP 5900, 5901: графическая консоль
• TCP 5120, 5123 - трафик Virtual Media
• UDP 623: IPMI

Как выглядит на серверах IPMI-порт

Приведу пример того, как на физическом сервере SuperMicro выглядит данный порт управления . Я выделил его стрелкой, чаще всего он располагается над портами USB.

Далее вам необходимо все сконфигурировать, как настроить IPMI на серверах Supermicro в BIOS или через утилиту ipmicfg , я уже рассказывал, на этом я не останавливаюсь.

Пароль по умолчанию на IPMI

Стандартным логином и паролем для IPMI будет ADMIN / ADMIN, именно большими буквами.

Перед вами появится страница со сводной информации о системе, которую вы можете себе лицезреть на картинке, она дает вам обзор системы, IP-адреса, номера версии прошивки, версии BIOS, а также предварительного просмотра удаленной консоли. Тут же вы вообще можете включить сервер, если он не работает. Я много раз пользовался IPMI интерфейсом, чтобы включить сервер, после того, как его случайно погасили.

На экране информации об оборудовании вы можете просмотреть различные компоненты оборудования, чтобы увидеть спецификации и т. д.

С помощью раздела Configuration вы можете выполнить целый ряд задач, включая оповещения, аутентификацию RADIUS, сетевую конфигурацию (для самого IPMI), настройку SMTP для предупреждений, контроль доступа по IP, системные журналы и т. д.

Раздел удаленного управления (Remote ControL) является одной из наиболее интересных вещей, так как, скорее всего, вам будет интересно иметь удаленный доступ к серверу, если вы в первую очередь заходите на IPMI.

В разделе дистанционного управления (Remote Control), меню управления питанием позволяет:

• выполнить сброс
• немедленное отключение питания
• постепенное отключение питания
• включение или отключение питания и все это очень удобно, если вы пытаетесь удаленно устранить неполадки или отключить или снова включить сервер.

Меню Launch SOL позволяет запустить консоль SOL.

Virtual Media - это тоже потрясающая функция. Вы можете подключить виртуальный носитель через общий ресурс Windows и представить его, как если бы он был воткнут непосредственно в сервер. Единственным у IPMI есть и недостаток, ограничение в 4,7 ГБ, что может быть недостаточно для некоторых новых серверных ОС. VL-копия Windows Server 2012 R2 весит 5,1 ГБ, но кажется это решается обновлением прошивки.

Для запуска консоли удаленного управления в IPMI (Remote Console), кликните по превью изображению, у вас должен скачаться java файл. Браузер может на него ругаться, нажмите "Keep", чтобы подтвердить загрузку.

Для того чтобы сетевым администраторам максимизировать время безотказной работы серверов, существует множество технологий и продуктов. Поэтому необходимо было, чтобы стандарты управления были едиными для всех. На сегодняшний день стандарт IPMI (интерфейс интеллектуального управления платформой) является одним из важнейших открытых стандартов и присутствует во всех платформах Supermicro.

Большинство материнских плат Supermicro соддержат специальный слот, поддерживающий IPMI карты стандарта 2.0 (IPMI over LAN). Технология IPMI дает возможность удаленно управлять и восстанавливать сервер независимо от его статуса и состояния. Связь с удаленной консолью управления обеспечивается при помощи встроенного сетевого контроллера, используя дополнительную полосу пропускания. Это аппаратное решение, не зависящее от операционной системы. IPMI 2.0 - это быстрый и недорогой способ удаленного управления, контроля, диагностики и восстановления сервера.

Так как IPMI полностью независим от операционной системы, мониторинг, управление, диагностику и восстановление систем можно проводить даже в том случае когда ОС "зависла" или сервер отключен. В технологии IPMI реализованы функции выведения уведомлений о необходимости восстановления компонентов - это дает возможность следить за состоянием системы и реагировать на возможные аппаратные проблемы до их проявления. Вероятность подобных проблем также снижает функция мониторинга аппаратных средств. Кроме того можно отслеживать вмешательства в аппаратную часть сервера, если настроить систему IPMI на выявление открытий корпуса. Безопасность работы персонала обеспечивает использование многоуровневых прав и паролей совместно с технологиями идентификации и линейного шифрования. Некоторые модули IPMI 2.0 поддерживают KVM-over-Lan. Это дает возможность удаленно зайти в операционную систему на сервере и произвести необходимые манипуляции по ее настройке, либо по установке и удалению необходимых программ.

IPMI отличается простотой в эксплуатации, поскольку обычно он поставляется уже интегрированным в сервер или отдельное устройство. И что самое важное - он не требует финансовых трат. И позволяет осуществлять управление системой в те моменты, когда программные средства бессильны - например, при "зависании" ОС. Таким образом, технология IPMI и существующие средства и методы управления прекрасно дополняют друг друга. И для эффективного управления сервером необходимо использовать как программные так и аппаратные ресурсы. -

Преимущества технологии IPMI

• Удаленное управление блоками питания, вентиляторами, напряжением и температурой независимо от типа и состояния центрального процессора и операционной системы
• Ведение журнала регистрации текущих событий
• Поддержка DOS, BIOS setup, Windows 2003, Linux
• Управление кнопками на корпусе: Reset; Power down; Power up

Защита паролем

Altusen IP9001 и модули IPMI: встраиваемые средства для удаленного управления компьютером

Модули удаленного управления, среди которых наибольшую известность получили KVM-переключатели, как правило, выполнены в виде внешних конструктивов. Но есть и другой класс устройств, также предназначенный для осуществления дистанционных манипуляций с серверным оборудованием, встраиваемый непосредственно в контролируемый объект. Каждый системный администратор не представляет своей деятельности без использования удаленного доступа к подопечным серверам, причем в двух вариантах: удаленного контроля состояния оборудования и дистанционного выполнения административных функций. Обычно эти задачи решаются посредством доступа к текстовой консоли или рабочему столу графической оболочки. Организовать удаленное управление возможно разными способами, самыми распространенными из которых являются программные средства. Практически каждый производитель серверов и систем хранения данных поставляет в комплекте ПО для удаленного мониторинга состояния, оповещения о критических ситуациях и администрирования оборудования.

Не последнее место занимают встроенные средства дистанционного доступа, предоставляемые ОС, не считая отдельных продуктов третьих фирм. Но иногда программные средства оказываются бессильными помочь в устранении неполадок без прямого доступа к серверу. Это бывает, например, при аппаратном сбое, и исправить ситуацию может только "холодный" рестарт или даже необходимость выключения/включения питания. В таких случаях на помощь приходит специализированное аппаратно-программное решение, представляющее собой специальный контроллер, устанавливаемый на материнскую плату. Его питание обеспечивается от дежурного источника или вообще автономно. К нему есть доступ через сетевой интерфейс, кроме того, может быть еще один канал - через автономный СOM-порт или модем.Такой контроллер имеет доступ к сенсорам на материнской плате, а также может осуществлять аппаратный сброс и включение/выключение питания. Управление этими функциями выполняется с рабочей станции администратора, на которой устанавливается клиент, взаимодействующий с контроллерами и допускающий мониторинг/управление группой серверов, оборудованных такими модулями.>

Altusen IP9001 Контроллер IP9001 - по сути, "компьютер в компьютере". Такое решение обеспечивает полную аппаратную независимость от управляемого сервера Доступ к дистанционному узлу осуществляется посредством Web-интерфейса и позволяет производить любые операции с обслуживаемым компьютером вплоть до включения/выключения и аппаратного сброса Устройство представляет собой PCI-контроллер для дистанционного управления по протоколу TCP/IP, рассчитанный на установку в любой компьютер, оснащенный соответствующим интерфейсом. По сути, IP9001 - самостоятельная ЭВМ с собственным процессором IBM PowerPC 405GPr - 400-мегагерцевой версией уже известного 405GP, выпускающегося с тактовыми частотами 266 и 300 MHz. Этот процессор включает в себя интегрированный PCI-интерфейс, контроллеры SDRAM и Ethernet. Помимо обязательных ОЗУ и ПЗУ на плате присутствует собственный графический контроллер ATI Rage XL, а для подключения к сети на ней предусмотрен Ethernet-порт RJ-45. Заслуживает внимания и возможность работы через телефонную сеть при помощи дополнительного модемного модуля (разъем RJ-11) - она выручит при отсутствии доступа к управляемому узлу посредством локальной сети. Кроме перечисленного выше, модуль дистанционного управления оснащен приличным набором периферийных интерфейсов, среди которых - RS-232 и хаб USB 2.0. Питание устройства осуществляется двумя путями - через шину PCI и внешний источник, предназначенный для обеспечения независимости от управляемого компьютера. Управление с удаленной консоли предоставляет оператору весь спектр возможностей, доступных непосредственно с самого сервера, в том числе работу в режиме Remote Console, мониторинг напряжения и температуры системы, включение/выключение, перезагрузку. Поддержка виртуального диска, CD и флоппи-дисковода позволяет устанавливать обновления, ПО и загружать ОС с носителя, физически находящегося на удаленной рабочей станции. Программное обеспечение допускает поддержку 64 учетных записей с разграничением прав доступа к управлению для каждого оператора. Работа устройства рассчитана на использование операционных систем Windows 2000/2003/XP, Red Hat версий 8.0 и выше. IPMI (Intelligent Platform Management Interface).

Еще одна разновидность встраиваемых устройств, предназначенных исключительно для серверных платформ, базируется на наборе спецификаций IPMI, разработанных группой компаний-производителей серверного оборудования Intel, HP, NEC и Dell для средств удаленного мониторинга/управления. В него вошли три спецификации: Intelligent Platform Management Interface; Intelligent Platform Management Bus (IPMB) и Intelligent Chassis Management Bus (ICMB). IPMB - спецификация внутреннего интерфейса расширенного мониторинга/управления в пределах одной системы, ICMB определяет спецификации внешнего интерфейса между IPMI-совместимыми системами.

Расширители IPMI, несмотря на небольшие габариты, обеспечивают полный контроль над сервером После выхода в 1998 г. версии 1.0 была выпущена 1.5, а в настоящее время актуальна спецификация 2.0. Этот стандарт поддержал уже 171 производитель оборудования, и список продолжает расти. Версия 1.5 была утверждена в I квартале 2001 г. Она уже включала следующие возможности: средства мониторинга температур, напряжений, скорости вращения вентиляторов, датчики вскрытия корпуса; управление сбросом и питанием; ведение журнала событий; сторожевую схему (WatchDog Timer); доступ и оповещение через COM-порт и локальную сеть; специализированные шины для мониторинга. Версия 2.0 была принята в феврале 2004 г. В ней предусмотрен ряд дополнительных возможностей, таких как Serial Over LAN, шифрование пакетов, внутренние и внешние протоколы, усовершенствованы средства защиты от несанкционированного доступа, добавлены расширения для мониторинга модульных структур (blade-серверов) и средства для создания виртуальных (management only) сетей. Средствами IPMI оснащались серверные материнские платы на платформе Intel 7500 для Xeon Prestonia с шиной 400 MHz. Это был модуль SMC-0001, совместимый с IPMI-1.5, выполненный как небольшая платка со специализированным процессором и своим COM-портом в конструктиве, аналогичном модулям памяти SO-DIMM.Практически на все платы на платформе Intel 7520/7525/7320, а также Intel 7221 для Pentium 4 устанавливается модуль AOC-IPMI20-E, уже совместимый с IPMI 2.0.

Архитектура IPMI версии 2.0. На сегодняшний день это основной стандарт, принятый разработчиками серверных систем

На серверных платформах 7230 для Pentium D и 1U-платформах серии 6014P для Xeon появился новый конструктив для IPMI-карт. Он имеет разъем, похожий на PCI-Х х16, только с "перевернутым" ключом. Эти платы (AOC-1UIPMI-B и AOC-LPIPMI-LANG) функционально аналогичны AOC-IPMI20-E, но оснащены дополнительной гигабитовой сетевой картой Intel 82541PI. Модуль AOC-LPIPMI-LANG предназначен для установки в обычный или 2U-корпус, а AOC-1UIPMI-B - в 1U-корпус и не оборудован сетевой картой (она опционально доступна в виде отдельного модуля AOC-1UIPMI-LANG). По умолчанию AOC-IPMI20-E использует первый сетевой контроллер, имеющийся на материнской плате, а AOC-1UIPMI-B и AOC-LPIPMI-LANG - свой дополнительный, если он установлен. При инсталляции в модуле IPMI сначала программируется Firmware, соответствующее материнской плате, а затем устанавливается IP-адрес. В операционной системе эта же сетевая карта может параллельно использоваться для других нужд с IP-адресом, отличным от установленного для IPMI. Как правило, последнему из соображений безопасности рекомендуется выделять отдельную сеть. Для мониторинга/управления систем с IPMI-адаптерами применяется специальная утилита IPMIView20, которая распознает адаптеры всех версий. Она позволяет находить IPMI-адаптеры в заданном диапазоне адресов, и группировать обнаруженные системы по определенному признаку. Для получения доступа к конкретному серверу необходимо пройти парольную аутентификацию, причем в IPMI 2.0 используется контроль по паролю и шифрование, а также многоуровневое разграничение прав доступа.ПО для управления серверами через IPMI предоставляет оператору не только набор базовых функций, но и данные мониторинга в удобной графической форме Основные возможности мониторинга/управления, предоставляемые адаптерами IPMI, стандартые: ведение журнала системных событий, слежение за температурой, напряжениями, скоростями вращения вентиляторов, другими датчиками. Имеется возможность перезагрузки, включения/выключения и Cycle - последовательного выключения, а затем включения питания. Все эти функции доступны в двух режимах: Graceful Power Control - корректное выполнение shutdown операционной системы через установленный на ней агент (GPC-агент имеется только для Windows и Linux), и Chassis Power Control - аппаратный сброс/выключение питания.Доступ к текстовой консоли осуществляется посредством ее переназначения на COM-порт и реализации SOL-redirection (Serial Over LAN). Последняя позволяет получить доступ к текстовой консоли удаленного сервера, и поменять удаленно, например, настройки BIOS. Таким же образом можно получить доступ к загрузочному меню Windows или к текстовой консоли Linux/UNIX.

Послесловие

Устройства, описанные в обзоре, созданы для выполнения одной и той же задачи - максимально упростить обслуживание удаленных систем. Главное различие между ними - сфера применения. Если Altusen IP9001 подходит для любой системы, то установка модулей IPMI ограничена исключительно серверными платформами. Сегодня многие компании-разработчики стремятся включать подобные модули в состав своих систем. Так, 15 июня ATEN International Co. Ltd. объявила, что ее новое микропрограммное решение IPMI официально выбрано Micro-Star International Co. Ltd. (MSI) для своей серверной линейки продукции. MSI внедрит микропрограммное решение ATEN в линейку AMD-серверов, чтобы предоставить клиентам необходимые функции управления серверами.Отдельно стоит отметить, что Supermicro готовит для платформы Bensley новые средства мониторинга/управления AOC-SIMLP IPMI 2.0, которые будут иметь встроенные возможности KVM Over LAN средствами IPMI.

Часто задаваемые вопросы о IPMI в материнских платах Supermicro: зачем он нужен, особенности, наглядная демонстрация, подводные камни.

1) Самый популярный миф о KVM-over-LAN - это то, что он "не нужен" . Почему-то многие путают его с обычным удаленным доступом к текстовой/графической консоли ОС, т.е. "зачем нам KVM-over-LAN, если есть SSH, VNC, RDP и Radmin?"
Разница принципиальная: KVM-over-LAN - это не просто доступ к консоли ОС, он никак от ОС не зависит, это доступ к консоли непосредственно самого сервера (и не только к консоли, подробности будут ниже), т.е. мы можем, например: зайти в BIOS системной платы или доп. контроллера, установить ОС, настроить мониторинг сенсоров (что, опять-таки, очень важно - независимый от ОС) через SNMP и т.д.
2) Как это работает? Работает достаточно просто, вот структурная схема (Supermicro последнее время использует, как правило Winbond или Nuvoton WPCM450:

Всю работу выполняет процессор BMC (Baseboard management controller) - он имеет собственную память и специализированную ОС (обычно на базе Linux). BMC использует USB шину для подключения виртуальных клавиатуры, мыши и приводов CD/DVD/FDD. Через другие шины осуществляется сбор показаний датчиков вращения вентиляторов, температуры, управление питанием, доступ к COM-порту (для удаленного доступа к последовательной консоли). BMC также занимается захватом и перенаправлением содержимого видеобуфера - в современных BMC уже интегрировано видеоядро, когда-то, в первых реализациях, BMC занимался оцифровкой аналогового сигнала с отдельного VGA-контроллера. Обмен данными с "внешним миром" происходит через ethernet (выделенный порт или один из портов размещенного на системной плате контроллера ethernet).
Собственно, WPCM450 в продуктах Supermicro представляет собой систему на базе процессора ARM 926EJ-S, работающей под управлением ОС Linux на ядре 2.6.

В целях диагностики можно зайти через SSH, где вас будет ждать busybox.

3) Сколько это стоит?
В настоящее время Supermicro интегрирует IPMI BMC непосредственно на системные платы. Раньше использовались дополнительные модули (например - AOC-SIMSO+). Наличие IPMI BMC на плате Supermicro обозначает буквой F, например: X8DTi и X8DTi-F, и разница в цене не превышает $50, что уже является очевидным ответом на вопрос "нужно или нет", ведь внешний IP-KVM обойдется вам гораздо дороже. Ставить обычный KVM и каждый раз при необходимости что-нибудь переустановить или перепрошить идти в серверную - тоже не выход, это потеря времени, ведь ваш сервер может находится за десятки и сотни километров, да и, в конце концов - это просто неудобно.
4) Как это выглядит на практике?
Доступ к IPMI можно получить либо через IPMIView (специализированная утилита на Java, есть сборки под Windows и Linux) или через обычный браузер (при подключении к графической консоли запустится дополнительное java-приложение).
Рассмотрим IPMIView. Для начала в BIOS можно настроить ethernet-порт IPMI: по умолчанию стоит DHCP, но можно вручную выставить нужные IP/маску/шлюз, тэг VLAN (весь ужаленный менеджмент лучше выделить в отдельную подсеть из соображений безопасности и удобства).
Запускаем IPMIView и находим нужный сервер (можно просканировать диапазон адресов на предмет наличия IPMI), логин/пароль по умолчанию - ADMIN/ADMIN.

• Graceful shutdown - имитируется быстрое нажатие кнопки Power, для того чтобы ОС могла корректно выключить питание самостоятельно.
• Power Cycle - это Graceful shutdown с последующим включением питания
• Reset и Power Up говорят сами за себя
• Power Down - жесткое выключение, с длительным нажатием кнопки Power

Сетевые настройки можно поменять при необходимости на вкладке BMC Setting (помните, что можно по ошибке потерять удаленный доступ к серверу). Кстати, об удаленном доступе: используются следующие порты (их нужно будет пробросить через NAT или обеспечить способ доступа в менеджмент-сеть, например, через VPN):
TCP:

• HTTP: 80
• HTTPS: 443
• 5901 - нужен для графической консоли
• 5900 - HID, трафик виртуальной клавиатуры/мыши
• 5120 - трафик виртуального привода CD/DVD
• 5123 - трафик виртуального FDD

• IPMI: 623

На вкладке KVM Console можно увидеть самую полезную вещь - графическую консоль сервера. Там же находятся кнопки снятия скриншота, управления виртуальными носителями (Virtual Media), перехода в полноэкранный режим и дополнительная софт-клавиатура. Зачем она нужна, если есть аппаратная? Для различных комбинаций клавиш, которые по каким-то причинам не удается отправить на сервер с аппаратной клавиатуры, например классический Ctrl+Alt+Delete.

1. Если у вас есть контроллер от LSI, то вам знаком ориентированный на использование мыши интерфейс LSI Webbios. Так вот: мышь в Webbios через IPMI в современных платах Supermicro не работает, связано это с тем, что Webbios расчитан на мышь PS/2, а IPMI эмулирует мышь USB. В FAQ разделе технической поддержки Supermicro этот вопрос рассматривается , но рекомендации не помогают. Приходится пользоваться исключительно клавиатурой, что не совсем удобно, т.к. не через все пункты можно перемещаться при помощи Tab - нужны комбинации с Alt, которые отрабатываются только через Soft Keyboard.
2. 
   Переключение раскладки в WinPE 3.0 не работает. Так что собирайте WinPE с английской раскладкой, для этого нужно добавить в скрипт сборки после монтирования Wim-образа следующую команду:
   Dism /image:C:\winpe64\mount /Set-InputLocale:1033:00000409 "C:\winpe64\mount" - точка монтирования образа.
   При желании можно заодно сменить локаль и язык интерфейса - смотрите документацию к WinPE.
3. Для не Windows ОС измените режим синхронизации курсора с абсолютного на относительный.

Можно либо перенаправить локальный привод, либо подключить образ, что гораздо удобнее. Для появления соответствующего устройства в загрузочном меню BIOS может потребоваться перезагрузка.
P.S. Как сбросить пароль IPMI? Только при помощи консольной утилиты ipmicfg . Существует в версиях под DOS, Windows и Linux. Запуск ipmicfg -fd обнуляет все настройки и устанавливает логин/пароль пользователя с администраторскими правами в стандартные ADMIN/ADMIN.
Обновление от 18.04.2010 . В какой-то момент, после очередного обновления Java, попытка смонтировать iso образ в IPMIView начала приводить к его падению (Windows 7 64бит с последними обновлениями).Вышел новый релиз IPMIView (build 110412 от 12 апреля). Пока еще не проверял, исправлен ли там этот баг, так как можно пользоваться запуском консоли через web-интерфейс.

Переходим на вкладку Remote Control , жмем Launch Console и получаем в отдельном окне Redirection Viewer , аналогичный по функционалу консоли в IPMIView. Стоит добавить, что web-интерфейс не облегчает задачу доступа к консоли из внешней сети - Redirection Viewer - это не Java-апплет, а отдельное Java приложение и использует те же порты для трафика видео, HID и виртуальных приводов: 5900, 5901, 5120, 5123.
P.S. от 01.12.2011 . Дополнительная статья: FreeIPMI .
P.S. от 06.10.2013. Похожая .
P.S. от 10.11.2013.
P.S. от 20.06.2014. Опять .

Реализацией удаленного управления и мониторинга компьютерных систем крупные производители оборудования вплотную занялись еще в конце прошлого века. При стремительном росте компьютеризации и возникновении распределенных сетей крупных предприятий и организаций потребовалась технология, которая бы позволяла централизовано управлять наиболее важными узлами без непосредственного локального доступа к компьютеру. В первую очередь, крупные производители серверных платформ реализовали возможность выполнения на сервере, который может находиться в соседнем здании или на другом конце планеты, удаленного доступа, позволяющего обслуживающему персоналу выполнить следующие операции:

Включить или выключить электропитание.

Выполнить аппаратный сброс компьютера.

Посмотреть или изменить настройки BIOS.

Установить операционную систему с использованием виртуальных носителей.

Управлять операционной системой удаленно с использованием стандартных устройств ввода – вывода.

Отслеживать техническое состояние наиболее важных узлов оборудования.

Выполнять операции по обслуживанию аппаратной платформы (прошивка BIOS материнской платы или определенных контроллеров) и обеспечения авторизованного доступа к ней.

В результате совместных усилий крупных производителей серверного оборудования (Intel, Dell, NEC и Hewlett-Packard) была разработана спецификация интеллектуального интерфейса управления платформой - Intelligent Platform Management Interface (IPMI) , ставшая стандартом для реализации удаленного доступа к компьютерному оборудованию серверных платформ.

Назначение и реализация интерфейса IPMI.

IPMI (от англ. Intelligent Platform Management Interface) - интеллектуальный интерфейс управления платформой, предназначенный для автономного мониторинга и управления функциями, встроенными непосредственно в аппаратное и микропрограммное обеспечения серверных платформ. Другими словами IPMI – это средство управления, которое реализовано независимо от основного оборудования сервера и обеспечивает его включение, выключение, сброс, удаленное подключение виртуальных мониторов, клавиатур и мышей, наблюдение за работой оборудования и оповещение о важных событиях, связанных с работоспособностью сервера. Спецификация IPMI версии 1.0 была опубликована еще в 1998г. и базировалась на подключении к модулю IPMI через последовательный интерфейс RS-232. Последующие спецификации IPMI 1.5 b 2.0 базируются на использовании стандартного сетевого интерфейса.

Ядром системы управления серверной платформой является специализированное устройство - Baseboard Management Controller (BMC) , который практически является специализированным компьютером, встроенным в серверную платформу, имеющим свои собственные процессор, память, периферийное оборудование и операционную систему. Модуль BMC питается от дежурного напряжения блока питания (+5V Standby) и, соответственно, начинает работать как только на вход блока питания подано первичное напряжение 220V, независимо от того, включен компьютер или нет.

Спецификация IPMI не задает жестких стандартов по реализации IPMI-устройств. Они могут быть выполнены в виде отдельного адаптера, могут быть распаяны непосредственно на материнской плате или выполнены в виде отдельного микроконтроллера. В настоящее время, наиболее распространены интегрированные в серверные материнские платы контроллеры BMC на базе технологии “система на одном кристалле” (System-on-Chip, SoC), позволяющие реализовать как эффективное взаимодействие с управляемой платформой, так и огромное количество функций по удаленному мониторингу, оповещению о важных событиях по e-mail или SNMP, ведению журналов и т.п.

Контроллеры BMC для серверных материнских плат подключаются к ним через системный интерфейс, названный IPMB (Intelligent Platform Management Bus/Bridge) или к другим контроллерам BMC через интерфейс IPMC (Intelligent Platform Management Chassis). Для удаленного управления оборудованием через контроллер BMC может быть использован специальный протокол прикладного уровня Remote Management Control Protocol (RMCP) , обеспечивающий работу через обычную локальную сеть. Как правило, современные контроллеры BMC обеспечивают управление серверными платформами через веб-интерфейс, а также обеспечивают удаленное подключение устройств CD/DVD и работу клавиатуры-видео-мыши по сети (IP KVM), что позволяет легко выполнять, например изменение настроек BIOS или выполнять установку операционной системы, не имея физического доступа к оборудованию сервера.

Основные возможности управления материнской платой через интерфейс IPMI.

Рассмотрим возможности управления сервером через интерфейс IPMI на примере материнской платы Supermicro X8DTT-IBQF с интегрированным контроллером Nuvoton WPCM450 Baseboard Management Controller с поддержкой IPMI 2.0.

Контроллер Nuvoton WPCM450 поддерживает графическое ядро с PCI-интерфейсом, устройства Virtual Media (виртуальные CD/DVD) и перенаправление клавиатуры-видео-мыши (Keyboard/Video/Mouse, KVM ). Для подключения к локальной сети используется внешний контроллер Ethernet, распаянный на материнской плате.

Для взаимодействия с компонентами управляемой системы используются шины управления платформой Platform Environment Control Interface (PECI) . На материнской плате имеется перемычка для отключения BMC-контроллера, если возникнет такая необходимость. Также, на ней имеется светодиод BMC LED (BMC Heartbeat LED) для индикации работоспособного состояния контроллера – зеленый мерцающий индикатор, обозначает, что BMC работает нормально.

Подключение к локальной сети выполняется через порт RJ-45, обозначенный как IPMI_LAN

Первичная настройка интерфейса IPMI выполняется в разделе Adnanced – IPMI Configuration основного BIOS.

Status of BMC состояние контроллера BMC

View BMC System Event Log - просмотр системного журнала событий (SEL), который ведется контроллером BMC.

Clear BMC System Event Log - очистка журнала событий

Set LAN Confi guration - настройка сетевой конфигурации адаптера, используемого контроллером BMC. Можно настроить на получение IP-адреса, маски и адреса шлюза автоматически по DHCP, или задать их вручную.

Set PEF Confi guration - настройка фильтра событий, регистрируемых контроллером Platform Event Filter (PEF). В данном пункте меню можно настроить реакцию контроллера на определенные события, как например, выключение питания при увеличении температуры, или снижении скорости вращения вентиляторов. По умолчанию, фильтрация событий отключена.

BMC Watch Dog Timer Action - можно настроить опрос состояния управляемой системы и ее сброс, перезагрузку или выключение питания при зависании. По умолчанию, отключено.

Основные возможности по управлению и мониторингу состояния платформы доступны через веб-интерфейс. Для подключения к модулю BMC используется любой браузер с поддержкой java, в адресной строке которого вводится IP-адрес IPMI-устройства и, после подключения, выполняется авторизация с использованием имени пользователя и пароля, указанных в документации или заданных пользовательскими настройками. Имя пользователя и пароль по умолчанию для IPMI-устройств производства Supermicro - ADMIN / ADMIN . После успешной авторизации откроется основное окно управления платформой с активированной вкладкой “System Information”:

Вкладка “Server Health” позволяет контролировать состояние оборудования сервера:

Sensor Reading - просмотр данных контролируемых датчиков

Sensor Reading with Thresholds - просмотр данных контролируемых датчиков и пороговых значений

Event Log - просмотр журнала событий

Отображаемая информация датчиков включает их имена, состояние и считанное значение. В нижней части экрана имеются кнопки Refresh - обновить данные датчиков и Show Thresholds - показать пороговые значения. С помощью подменю Select a sensor type category можно выбрать тип датчиков (температура, напряжение и т.п.). Пример отображаемой информации:

Просмотр журнала событий позволяет определить время возникновения фиксируемого состояния датчика, получить его краткое описание и оценить уровень опасности для функционирования оборудования. Пример отображаемой информации:

Вкладка Configuration позволяет выполнить настройки оповещений о состоянии оборудования, изменять сетевые параметры, настроить политику доступа к устройству IPMI.

Alerts - настройка оповещений. Можно создать до 15 записей с различными правилами оповещений. Имеется возможность задать категорию событий, по которым выполняется оповещение – информация, предупреждение, критическое событие, невосстановимое состояние. Оповещение возможно по электронной почте или через отправку SNMP trap. В первом случае, необходимо указать e-mail, на который будет отправлено письмо, при возникновении события заданной категории, во втором – IP-адрес сервера, собирающего SNMP-оповещения. При использовании оповещения через электронную почту, необходимо указать IP-адрес и порт SMTP-сервера и адрес отправителя в разделе SMTP

Разделы LDAP , Active Directory , RADIUS ,Users и SSL sertificate настраиваются в зависимости от требований безопасности доступа к IPMI-устройствам. В разделе Network можно изменить сетевые настройки IP-адрес, маску, шлюз. В разделе Ports - номера портов, которые используются при эмуляции виртуальных устройств загрузки, видеомонитора, клавиатуры и мыши. Также можно изменить номер порта для веб-доступа к устройству IPMI.

Вкладка Remote Control позволяет выполнить удаленное подключение к консоли сервера с использованием java-апплета. Необходимо учитывать, что при первом подключении, консоль может длительное время не работать, поскольку для выполнения апплета требуется запуск виртуальной машины Java. Кроме обычной эмуляции терминала, в данной программе возможно выполнение записи сеанса работы через меню Video – Capture Screen , использование программной клавиатуры (Keyboard – Soft Keyboard ) и подключение виртуальных носителей (Media – Virtual Media Wizard )

Вкладка Remote Control используется для включения, выключения и сброса сервера.

Вкладка Maintenance - для обновления прошивки и принудительного сброса IPMI-устройства.

Кроме ручного контроля оборудования, интерфейс IPMI позволяет настроить систему оповещения с использованием электронной почты о важных событиях, связанных с работой оборудования – изменении температуры, напряжений, скорости вращения вентиляторов, возникновении корректируемых ошибок памяти (ECC) и т.п. Также имеется возможность мониторинга с использованием протокола SNMP (Simple Network Management Protocol).

Реализация интерфейса IPMI может отличаться в зависимости от производителя оборудования и модели материнской платы. Так, например, для многих серверных платформ Intel подключение по IPMI через веб-браузер обеспечивается специальным модулем удаленного управления – Remote Management Module (RMM ), который не входит в стандартную комплектацию и закупается отдельно. При чем, существует несколько редакций данных модулей, совершенно не совместимых между собой, модуль RMM3 невозможно установить на платформу, поддерживающую RMM4 и наоборот. При установке или замене модуля RMM необходимо руководствоваться документацией к материнской плате.

Кроме того, например, на многих платформах производства Supermicro при включении оборудования IPMI на входе порта Ethernet должен присутствовать линк, в противном случае, доступ к интерфейсу IPMI по сети работать не будет.

Для управления платформами через интерфейс IPMI может использоваться не только браузер, но и программное обеспечение, разрабатываемое производителями оборудования, как например утилита с графическим интерфейсом от Supermicro IPMI View

Также существуют утилиты командной строки IPMICFG и SMCIIPMITOOL .