nolebase
搜索 K

Appearance

02 BMC - 更好地管理数据中心服务器 ​

BMC 是什么 ​

  • BMC，英文全称为 Baseboard Management Controller，译为基板管理控制器。
  • BMC 是一种独立于主处理器的嵌入式控制器，通常位于服务器主板上。
  • BMC 的主要作用是监控和管理服务器硬件，包括处理器、内存、硬盘、电源等，以及提供远程管理功能，例如远程控制台、远程电源控制和传感器读取等。
    • 远程控制台
      • 可用于服务器 BIOS 设置、系统安装等场景
      • 不再需要（通常情况下也不允许）跑到机房进行如上操作
    • 远程电源控制：适用于部分需要冷重启的场景

5953ae26-751a-4f9d-bf27-c6ba84c03ced

BMC 主要功能 ​

BMC 提供了一系列用于管理和监控服务器硬件的功能，包括：

  • 硬件监控：
    • 实时监控服务器硬件的状态，如温度、风扇速度、电压、电流等。
    • 监控服务器的运行状况，检测硬件故障，并记录相关事件日志。
  • 远程管理：
    • 提供远程电源控制功能，如开机、关机、重启等。
    • 通过远程控制台访问服务器，即使操作系统不可用时，也能访问系统。
  • 固件更新：支持远程更新服务器固件，包括 BIOS 和 BMC 自身的固件。
  • KVM-over-IP（键盘、视频、鼠标）：允许通过网络远程访问服务器的键盘、视频和鼠标，提供类似于直接物理访问的体验。
  • 传感器管理：管理和读取系统内各种传感器的数据，提供系统健康状态的详细信息。
  • 日志记录：BMC 能够记录服务器的各种事件，如硬件故障、电源故障等，方便管理员进行故障排查。

BMC 的组件 ​

BMC 包括多个硬件和软件组件：

  • 微控制器：BMC 核心是一个专用的微控制器，负责执行管理和监控任务。
  • 固件：BMC 的固件提供了管理和监控功能的实现，包括 IPMI（Intelligent Platform Management Interface）协议的支持。
  • 网络接口：BMC 通常具有一个独立的网络接口，允许管理员通过网络进行远程管理。
  • 传感器：系统中的传感器连接到 BMC，用于监控系统的各种物理参数。

BMC 工作原理 ​

BMC 通常与服务器主板集成，通过总线（如 I2C）与系统的其他组件进行通信。它运行在独立于操作系统的环境中，因此即使操作系统崩溃或服务器关机，BMC 仍然能够正常工作。BMC 通过以下步骤进行管理和监控：

  1. 传感器数据采集：BMC 定期采集系统传感器的数据，如温度、电压等。
  2. 数据分析和处理：BMC 分析传感器数据，检测是否存在异常或故障。
  3. 事件记录和报警：如果检测到异常，BMC 会记录事件日志，并根据配置发送报警通知。
  4. 远程访问和控制：管理员通过网络接口远程访问 BMC，执行管理任务和获取系统状态信息。
  1. 独立运行：BMC 是一个独立的硬件模块，它有自己的 CPU、内存、闪存和网络接口，不依赖于主机的操作系统。
  2. 网络通信：BMC 通过 IP 网络与其他系统通信，通常使用标准协议，如 IPMI（Intelligent Platform Management Interface）。
  3. 接口支持：BMC 支持多种接口，如 RS-232、Lan、USB 等，用于与外部设备通信。
  4. 安全认证：BMC 具备安全认证机制，如用户权限管理、加密通信等，确保远程管理的安全性。

BMC 优势 ​

  • 提高系统可管理性：提供远程管理和监控功能，简化了系统维护和故障排除过程。
  • 提高系统可靠性：实时监控系统硬件状态，及早发现和处理潜在问题，减少系统停机时间。
  • 独立于操作系统：BMC 独立于操作系统运行，即使操作系统崩溃，管理功能仍然可用。

BMC 应用 ​

BMC 广泛应用于数据中心和高可用性服务器环境中，尤其是在以下场景中：

  • 远程服务器管理：数据中心管理员可以通过 BMC 远程管理大量服务器，减少物理访问需求。
  • 系统监控和维护：实时监控系统健康状态，及时处理硬件故障，提高系统稳定性和可靠性。
  • 固件更新和配置管理：远程更新和配置服务器固件，简化维护过程。
  • 数据中心管理：在大型数据中心，BMC 用于实现对大量服务器的集中监控和管理。
  • 远程办公：对于分布式办公环境，BMC 可以帮助管理员远程维护服务器。
  • 服务器维护：在服务器出现故障时，BMC 可以协助管理员进行远程诊断和修复。

常见标准/集成管理工具 ​

  • IPMI：智能平台管理接口，是 BMC 的一种实现标准，定义了 BMC 与外部系统之间的通信协议。
  • DMTF：分布式管理任务组，负责制定服务器管理标准，如 Redfish，是新一代的 BMC 管理接口。

IPMI (Intelligent Platform Management Interface) ​

IPMI 是由 Intel、Dell、HP 和 NEC 等公司制定的开放标准，用于实现 BMC 的管理和监控功能。IPMI 提供了一组标准的接口和命令，用于与 BMC 进行通信。主要功能包括：

  • 系统健康监控：通过传感器数据监控系统的健康状况。
  • 事件日志记录：记录系统运行期间的各种事件，如硬件故障和警报。
  • 远程控制：提供远程电源管理和控制功能。

为什么数据中心服务器要有 BMC ​

归因于数据中心服务器的要求：

  • 大容量存储：多盘位设置等；
  • 高性能：多处理器设计等
  • 可靠性：双电源设计等；
  • 可管理性：平台管理 BMC等；
  • ……