遠(yuǎn)程管理功能（包括帶外管理）是 IT 管理員的標(biāo)準(zhǔn)功能。這些功能包括監(jiān)控系統(tǒng)功能、安裝新的更新和補(bǔ)丁以及解決問(wèn)題，而無(wú)需實(shí)際出現(xiàn)在服務(wù)器機(jī)房中。

許多 IT 服務(wù)提供商遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)客戶(hù)的本地服務(wù)器或?qū)⑺鼈兺泄茉谠浦械哪硞€(gè)位置是標(biāo)準(zhǔn)做法。隨著新的 PICMG COM-HPC 接口規(guī)范（圖 1）的到來(lái)，支持這種久經(jīng)考驗(yàn)的實(shí)踐的遠(yuǎn)程管理能力將擴(kuò)展到邊緣服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)層技術(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和 IIoT、邊緣服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)層技術(shù)需要遠(yuǎn)程管理能力來(lái)克服企業(yè)級(jí) IT 和工業(yè)級(jí)運(yùn)營(yíng)技術(shù) （OT） 之間的差距。COM-HPC 標(biāo)準(zhǔn)是為新的分布式邊緣計(jì)算層設(shè)計(jì)的。因此，這一新 IT 層的服務(wù)提供商需要類(lèi)似于分布式本地或云設(shè)備的全面遠(yuǎn)程管理功能。

基于計(jì)算機(jī)模塊設(shè)計(jì)邊緣層平臺(tái)的工程師通常希望以可以根據(jù)特定需求定制的方式實(shí)現(xiàn)這些功能。針對(duì)這一需求，PICMG 引入了用于系統(tǒng)管理的 COM-HPC 子規(guī)范。為了不重新發(fā)明輪子，COM-HPC 子規(guī)范的部分內(nèi)容將借鑒智能平臺(tái)管理接口 （IPMI） 規(guī)范。

讓我們深入研究專(zhuān)用于系統(tǒng)管理接口的 COM-HPC 子規(guī)范，以了解它如何使 COM-HPC 設(shè)計(jì)受益。

壽命和穩(wěn)定性很重要

改進(jìn)邊緣服務(wù)器 QoS 的工作落到了 IPMI 身上，因?yàn)樗?1998 年以來(lái)一直存在，在 2001 年和 2004 年發(fā)布的附加修訂后達(dá)到了穩(wěn)健的狀態(tài)，并得到普遍接受。PICMG 小組委員會(huì)還使用了 Redfish 規(guī)范，該規(guī)范基于 Representational State Transfer （RESTful） API 并繼續(xù)發(fā)布新功能。

IPMI 規(guī)范定義了用于監(jiān)視和管理計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)的協(xié)議、接口和體系結(jié)構(gòu)（圖 2）。IPMI 標(biāo)準(zhǔn)化了描述低級(jí)硬件的格式以及從板管理控制器 （BMC） 發(fā)送和接收消息的格式。

圖 2. IPMI 調(diào)用可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程系統(tǒng)或本地子系統(tǒng)。在大多數(shù)情況下，系統(tǒng)的模塊化是將 IPMI 功能擴(kuò)展到子系統(tǒng)（例如計(jì)算機(jī)模塊）的原因。

IPMI 消息可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠(yuǎn)程系統(tǒng)的 BMC，也可以從 BMC 發(fā)送到本地子系統(tǒng)，例如電源。這種關(guān)于發(fā)送 IPMI 消息的多功能性使得可以將復(fù)雜的管理任務(wù)劃分為幾個(gè)子區(qū)域。

這些消息可以查詢(xún)硬件的當(dāng)前狀態(tài)或指示 BMC 采取行動(dòng)——例如，指示 BMC 增加系統(tǒng)冷卻、告訴系統(tǒng)重新啟動(dòng)或讀取傳感器。將管理任務(wù)卸載到專(zhuān)用的物理硬件組件可以減輕主機(jī)硬件和操作系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。IPMI 規(guī)范還將系統(tǒng)管理與目標(biāo)平臺(tái)分離，以便即使在目標(biāo)平臺(tái)關(guān)閉時(shí)也可以啟動(dòng)系統(tǒng)管理功能。

所有這些功能使 IPMI 規(guī)范成為管理服務(wù)器硬件的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范的壽命得到了保證，因?yàn)橐?guī)范的開(kāi)發(fā)者故意使所需的命令非常簡(jiǎn)單，不留任何誤解的余地。

IPMI 規(guī)范的靈活框架支持在原始規(guī)范的強(qiáng)制和可選命令之外添加新的網(wǎng)絡(luò)功能 （NetFn） 和指令。各種行業(yè)工作組已經(jīng)從這種自由中受益，并定義了自己的特定網(wǎng)絡(luò)功能和命令來(lái)處理規(guī)范創(chuàng)建期間未考慮的技術(shù)和特性。

許多遠(yuǎn)程管理選項(xiàng)

對(duì)于模塊化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，靈活的框架簡(jiǎn)化了添加遠(yuǎn)程管理所需的調(diào)整。一項(xiàng)調(diào)整涉及 COM-HPC 嵌入式 EEPROM （EEEP）。EEEP 包含有關(guān)供應(yīng)商、內(nèi)存插槽、網(wǎng)絡(luò)功能等的信息。其中大部分信息與存儲(chǔ)在 IPMI 現(xiàn)場(chǎng)可更換單元 （FRU） 中的信息相同。為避免重復(fù)此數(shù)據(jù)，COM-HPC 遠(yuǎn)程管理功能包括有關(guān) IPMI 設(shè)備應(yīng)如何使用 EEEP 設(shè)備中包含的信息填充 FRU 的建議。

鑒于 COM-HPC 模塊的市場(chǎng)范圍很廣，包括遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心、霧/邊緣服務(wù)器和遠(yuǎn)程安裝，擁有靈活的遠(yuǎn)程管理選項(xiàng)范圍很重要。開(kāi)發(fā)人員還必須考慮到該標(biāo)準(zhǔn)為模塊和載板指定了非常不同的 IPMI 支持成熟度級(jí)別。

模塊的 IPMI 成熟度級(jí)別從非托管模塊 （MU） 和基本托管模塊 （MB） 到完全托管模塊 （MF）。載板級(jí)別范圍從非托管 （CU） 到托管載板 （CM）。規(guī)范中詳細(xì)解釋了這些差異，但在這個(gè)階段最重要的是要知道所有這些模塊和載板仍然可以互操作。

COM-HPC IPMI 規(guī)范允許所有類(lèi)型的載板與所有類(lèi)型的模塊一起正確運(yùn)行。

平臺(tái)靈活管控

PICMG COM-HPC IPMI 小組委員會(huì)意識(shí)到，需要基本管理功能的各種場(chǎng)景無(wú)法通過(guò)一刀切的解決方案提供服務(wù)。因此，多種模塊和載體設(shè)計(jì)組合可用于諸如打開(kāi)和關(guān)閉系統(tǒng)電源或告訴系統(tǒng)獲取網(wǎng)絡(luò)信息等任務(wù)。

例如，當(dāng)使用最多四個(gè)模塊的單個(gè)載板時(shí)，每個(gè)模塊具有獨(dú)立的完整管理能力會(huì)更有效。然而，不同的場(chǎng)景可能會(huì)受益于載板上成熟的 IPMI 實(shí)施，無(wú)論模塊是托管還是非托管，都可以針對(duì)特定功能進(jìn)行定制（圖 3）。

圖 3. 模塊和載板可以具有不同的 IPMI 支持成熟度級(jí)別，但仍可相互操作，從而實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)設(shè)置——從具有四個(gè)托管模塊的單個(gè)非托管載體到具有非托管模塊的托管載體。

總會(huì)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)者不想要管理功能。并且總會(huì)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需要最少的管理功能。因此，重要的是優(yōu)先考慮所有模塊管理層之間的互操作性。但設(shè)計(jì)師能夠訪(fǎng)問(wèn)盡可能多的資源也很重要。

授予對(duì)系統(tǒng)資源的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限越多，IPMI 就越強(qiáng)大。訪(fǎng)問(wèn)和權(quán)力之間的這種關(guān)系就是為什么新的 COM-HPC 規(guī)范有一些特定的接口來(lái)提供最全面的系統(tǒng)管理功能。其中首先是智能平臺(tái)管理總線(xiàn) （IPMB） 接口，它允許載板 BMC 訪(fǎng)問(wèn)模塊管理控制器 （MMC）。

但規(guī)范不限于此總線(xiàn)。一種專(zhuān)門(mén)用于載板 BMC 的新接口是專(zhuān)用的獨(dú)立 PCI Express 通道，它包括并驅(qū)動(dòng)一個(gè)圖形控制器。

IPMI 專(zhuān)用的其他接口是 I2C 接口、USB 端口和電源按鈕控件。通過(guò)這些專(zhuān)用 IPMI 通道（也可通過(guò) BMC 遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)），系統(tǒng)管理員可以控制幾乎整個(gè)平臺(tái)行為，以實(shí)現(xiàn)最佳 QoS、最短停機(jī)時(shí)間和最有效的遠(yuǎn)程維護(hù)。

舉幾個(gè)例子：

I2C 接口可用于訪(fǎng)問(wèn)模塊上的 EEEP 數(shù)據(jù)。

USB 端口可用于模擬 USB 設(shè)備，例如鍵盤(pán)和鼠標(biāo)或 DVD 驅(qū)動(dòng)器。

電源控制可用于遠(yuǎn)程打開(kāi)/關(guān)閉系統(tǒng)。

電源控制可用于延遲系統(tǒng)啟動(dòng)，同時(shí) BMC 執(zhí)行額外的平臺(tái)初始化。

因此，新的 PICMG COM-HPC 子規(guī)范為全面的 IPMI 平臺(tái)管理功能鋪平了道路。工程師可以開(kāi)始考慮實(shí)施 IPMI 的硬件設(shè)計(jì)原理圖。同時(shí)，模塊供應(yīng)商及其合作伙伴可以開(kāi)展 BMC 和 MMC 實(shí)施，例如利用 SP-X 和/或 OpenBMC 等開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)固件（圖 4）。

圖 4. 市場(chǎng)上第一款康佳特 COM-HPC 客戶(hù)端模塊配備了 11 種 Intel Xeon、Core 和 Celeron 處理器（代號(hào)為 Tiger Lake U 和 Tiger Lake H）。帶有評(píng)估載板和冷卻解決方案的康佳特入門(mén)套件已經(jīng)過(guò)功能驗(yàn)證。按需支持客戶(hù)特定的 COM-HPC PMI 實(shí)施變體。

OpenBMC 是用于服務(wù)器、架頂式交換機(jī)、RAID 設(shè)備和其他設(shè)備的管理控制器的 Linux 發(fā)行版。OpenBMC 使用 Yocto、OpenEmbedded、systemd 和 D-Bus 來(lái)輕松定制平臺(tái)。它完全符合 DCMI 的 IPMI 2.0 標(biāo)準(zhǔn)，并具有主機(jī)管理功能，例如電源、冷卻、LED、庫(kù)存、事件和看門(mén)狗。

OpenBMC 還提供廣泛的界面選擇，從遠(yuǎn)程 KVM、基于 SSH 的 SOL 和基于 Web 的用戶(hù)界面，到基于 REST 和 D-Bus 的界面。工程師受益于硬件模擬以及自動(dòng)化測(cè)試功能。對(duì)多個(gè) BMC/BIOS 映像的代碼更新支持完善了最近的功能集。

結(jié)論

系統(tǒng)構(gòu)建者的一個(gè)主要好處是，盡管 PICMG COM-HPC 計(jì)算機(jī)模塊規(guī)范是全新的，但它包含了經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的 IPMI 和 Redfish 管理技術(shù)，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。

作者：Jessica Isquith，Aaron Pop，David Wise

審核編輯：郭婷