BMC简介

2019年10月28日 0 条评论 1.11k 次阅读 0 人点赞

什么是BMC

在介绍BMC之前需要了解一个概念,即平台管理(platform management)。

平台管理表示的是一系列的监视和控制功能,操作的对象是系统硬件。比如通过监视系统的温度,电压,风扇、电源等等,并做相应的调节工作,以保证系统处于健康的状态。

当然如果系统真的不正常了,也可以通过复位的方式来重新启动系统。

同时平台管理还负责记录各种硬件的信息和日志记录,用于提示用户和后续问题的定位。

以上的这些功能可以集成到一个控制器上来实现,这个控制器被称为基板管理控制器(Baseboard Manager Controller,简称BMC)。

需要说明的是,BMC是一个独立的系统,它不依赖与系统上的其它硬件(比如CPU、内存等),也不依赖与BIOS、OS等(但是BMC可以与BIOS和OS交互,这样可以起到更好的平台管理作用,OS下有系统管理软件可以与BMC协同工作以达到更好的管理效果)。

一般我们的电脑不会带BMC,因为用处不大,一些温度、电源等的管理,CPU(或者EC,这就是另外一个话题了)来控制就够了。

但是对于系统要求高的设备,比如服务器,就会用到BMC。

当然因为BMC是一个独立的系统,对于某些嵌入式设备,可能不需要其它处理器,光一个BMC就能完成工作。

说到底BMC本身也是一个带外处理器(一般都是ARM处理器)的小系统,单独用来处理某些工作也完全是可以的。

不过这里既然叫做BMC,那么总的来说重点还是在平台管理,所以本文主要说的是服务器中的BMC。

BMC在系统中的位置大致如下图所示:

BMC通过不同的接口与系统中的其它组件连接。

LPC、I2C、SMBUS,Serial等,这些都是比较基本的接口,而IPMI,它是与BMC匹配的总线,所有的BMC都需要实现这种接口,这里需要特别的介绍。

IPMI

IPMI的全称是Intelligent Platform Management Interface,智能平台管理接口。

看了名字也不需要特别介绍它用来干什么的了,关于它的详细介绍可以参看https://www.intel.com/content/www/us/en/servers/ipmi/ipmi-home.html,这里只做简单的介绍。

IPMI规定了很多的东西,BMC是其中最重要的一个部分,此外还有一些”卫星“控制器通过IPMB与BMC相连,这些”卫星“控制器一般控制特定的设备。

IPMB全称Intelligent Platform Management Bus,是一种基于I2C的串行总线,它用于BMC与”卫星“控制器的通信,其上传递的是IPMI命令。

下面的图描述了与IPMI有关的各个模块:

下面简单的介绍各个部分。

MOTHERBOARD

首先是图中的左下角部分,名称写着Mother Board。

通常,在服务器中,这一部分是主角,它包含了CPU,PCH等主要的部件。

这里我们可以看到它连接除了数个组件:网卡,串口和IPMI总线,其实还有一个部分在图中最上面中间的PCI总线。

网卡:服务器需要用到网卡,这个本身没有什么好介绍的,重点其实在于BMC到网卡的连接,后续会介绍。

串口:串口用于输出服务器的调试信息,但是这里值得注意的是其中的Serial Port Sharing,它使得服务器的串口输出可以直接输出,也可以输出到BMC。至于为什么要输出到BMC,这里其实需要注意的是一种常用的场景。服务器位于机房,而工作人员通常不会直接在机房操作,而是通过网络(这也是为什么BMC会连接网卡的原因)进行操作,这个时候过需要获取服务器的串口信息,就不方便直接去机房,这个时候通过BMC来获取服务器串口信息就是一个好主意。

IPMI总线:这是BMC与服务器通信并进行控制的主体,当然少不了。

PCI总线:这个部分的作用跟串口很像。服务器除了输出串口信息,当然还需要输出图形界面之类的东西。从服务器端来看,它通过PCI连接的就是一个显卡,通过它来输出显示。

 

IPMB

再来到图中的右上角,其中描述的是通过IPMB连接的设备。

这些设备跟BMC类似,也是用来进行管理芯片。

它们是对BMC的补充,从而扩展BMC的功能。

 

Non-volatile Storage

我们知道BMC其实是一个独立的芯片,那么它肯定也需要运行系统。

通过BMC里面运行的是一个类Unix系统,而该系统就存放再Non-volatile Storage中,通常就是SPI Flash里面。

跟一般的存储介质没有本质的区别。

除了系统本身之后,还包含一系列BMC会存放的信息。

比如从服务器上面获取到的串口信息;系统本身的报警信息;FRU信息等。

 

Sensors & Control Circuitry

这一部分虽然图中只占很小的一部分,但却是BMC最基本的功能:获取信息和控制环境。

BMC会通过I2C/PECI等总线去获取设备的温度,然后根据预先设定的策略去调整温度。

调整的方式两种,一种就是调整风扇,属于主动降温;另一种是调整供电,比如CPU的P状态,或者关闭多余的硬盘等,属于被动降温。

 

FRU

FRU的全称是Field Replaceable Unit。

从图中也可以看出,类似内存条,CPU等就属于FRU,它们在服务器中通常是可以更换的。

BMC会检测这些设备并保存相关的信息。

当这些设备的在位情况发生变化时,BMC会发生相关的告警。

管理员

这个人太懒什么东西都没留下