利用IPMI KVM集中管理伺服器

黃世元 現任宏正自動科技研發一處軟體一部經理，專長為嵌入式伺服器管理系統的韌體設計及開發，具有6年BMC韌體開發經驗

智慧平臺管理介面（Intelligent Platform Management Interface，IPMI）可說是機房的伺服器遠端管理中，非常重要的一項技術。雖然IPMI已經是統一的業界標準，它最重要的核心元件──主控晶片（Baseboard Management Controller，BMC）──卻會因伺服器的等級，或晶片供應商的不同，而有數量、功能，以及規格等差異。

宏正自動軟體一部經理黃世元表示，IPMI KVM可同時和多臺伺服器內的BMC晶片溝通，可避免管理人員需學習多種不同平臺管理工具的麻煩，使用內建KVM over IP功能的外接式BMC板卡，更可降低相容性問題產生的管理風險。

問：支援IPMI的KVM，和一般KVM最主要的差別為何？
答：KVM類型的切換器最重要的功能就是節省連接鍵盤、螢幕和滑鼠等設備的空間，並提供集中式管理平臺等便利性，支援IPMI的KVM當然也不例外。但除此之外，這類型的KVM內建一個特殊的接收模組，它具有和IPMI伺服器內BMC晶片溝通的能力，使IT管理人員可以從頻外（Out Of Band，OOB）取得伺服器的硬體健康狀況等資訊，並控制伺服器的開、關機。

而在使用這些功能時，都無需另外連接電腦，只要直接將KVM的控制端（console）連接埠，接上螢幕和鍵盤等設備，再另外連接一條負責傳送IPMI封包的網路線，就能利用KVM內建的OSD介面，控管這些支援IPMI標準的伺服器。

一般來說，KVM over IP管理的電腦，是必須要處於開機狀態才能控管，但IPMI KVM卻能管理頻外設備，這兩種管理模式的目標是完全不同的。前者的管理著重在需要看到畫面操作的工作型態，例如軟體派送、安裝或升級等；而後者則是以硬體的監測為主。

目前支援IPMI的KVM產品並不多，若以宏正的KH98為例，它可以在伺服器的感應器偵測到異常狀態，並透過BMC發出警告訊息後，立刻將KVM管理中的畫面切換到該臺伺服器，如此就能讓IT管理人員減少手動尋找異常伺服器的時間。

再者，為了讓管理人員進入機房，能快速找到出問題的實體伺服器，還可利用伺服器機箱辨識（Chassis Identify）指令，指定伺服器的LED燈為恆亮、閃爍或熄滅。

不過我要強調的是，IPMI的機制本身還是要內建在伺服器上，KVM能提供的只是一個使用者端的管理平臺。而且由於用KVM控管伺服器，只能利用OSD介面，能夠整合的功能並不多，想要取得較完整的管理功能，還是應該使用集中式管理軟體，如此不但能監控IPMI伺服器，還能一併調整KVM的安全性或其他功能設定。

此外，目前的IPMI KVM本身都不具備遠端管理功能，若IT管理人員有這樣的需求，就必須額外介接單埠IP KVM或串連KVM over IP設備。

問：你剛才提到IPMI KVM也具有電源管理的功能，那和我們利用遠端電源管理設備，控管電腦的開、關機有什麼不同？
答：由於IPMI能發揮作用的前提是，伺服器的網路卡和BMC晶片必須要供電，即使沒有開機，還是要有待命電源（Standby Power），如此才能利用BMC內建的DHCP功能，讓網路卡的管理通道（IPMI Channel）取得IP位置，並藉此傳送IPMI的管理封包。

一般的遠端電源管理設備，是直接連接伺服器的交流電源，所以只能選擇開機或關機。當發出關機的指令時，這種類型的設備會將電源完全切斷，此時主機板上的所有元件都是處於沒有供電的狀態，因此即使有BMC晶片，IT管理人員還是沒辦法取得硬體健康狀況或事件記錄等資訊。

而IPMI KVM控制電源狀態時，是透過位於伺服器主機板上BMC晶片，向BIOS發出開、關機的指令，因此BMC和網路卡始終都保持在工作狀態，當然所有IPMI提供的功能也都存在。

問：用IPMI KVM管理不同廠牌的伺服器，會有相容性的問題嗎？
答：確實有這樣的問題。雖然IPMI已經是業界標準的統一規格，但無論是BMC晶片的功能，或刀鋒伺服器機箱提供的KVM over IP機制，多少還是會有例外狀況發生。因此目前的IPMI KVM的控管目標，若是直接將BMC晶片鑲嵌於主機板上的機種，也只能先依循HP、IBM、Fujitsu或Dell等市售率較高的伺服器廠商，針對它們所設計的BMC晶片做相容性測試。

若是外接板卡式的IPMI伺服器就比較容易了，由於AMD 規範了開放性平臺管理架構（Open Platform Management Architecture，OPMA），所有板卡與主機板匯流排之間的連接標準都是一致的，即使用不同廠牌的機箱、BMC晶片或韌體規格，只要是符合這樣的標準，相容性就不會有問題。

目前OPMA規範包含三種等級，第一級是僅具備BMC晶片，第二級則是可提供KVM over IP，第三種則是同時兼具前兩者的功能。由於先前提到的相容性問題，目前包含KVM over IP功能的內嵌式IPMI板卡，應用範圍較獨立式的IPMI KVM更廣。

問：那我們也能利用IPMI KVM，去管理刀鋒伺服器嗎？
答：可以，但並不適合。將IPMI KVM連接至伺服器後，它會主動去收集位於伺服器內的BMC晶片資訊（Sensor Data Record，SDR），以了解BMC晶片負責控管哪些Sensor、事件記錄的資料格式，以及有哪些管理功能等。由於它是以BMC為管理單位，因此只要是符合IPMI架構，無論是獨立或刀鋒伺服器，都能透過IPMI KVM來控管。

不過，刀鋒伺服器的架構是一臺機箱（或一組管理介面），連接很多刀片（或很多BMC晶片），機箱本身就已經具備KVM或集中管理功能了，這時再連接KVM，能提升的管理深度也有限。而且通常刀鋒伺服器的管理介面除了提供IPMI管理環境，還會具備每家廠商特有的管理功能，這些專屬功能並不包含在BMC晶片的管理範疇內，IPMI KVM也沒辦法支援這些功能。整理⊙李世平