什么是BMC

在介紹BMC之前需要了解一個概念，即平臺管理（platform management）。

平臺管理表示的是一系列的監(jiān)視和控制功能，操作的對象是系統(tǒng)硬件。比如通過監(jiān)視系統(tǒng)的溫度，電壓，風扇、電源等等，并做相應的調(diào)節(jié)工作，以保證系統(tǒng)處于健康的狀態(tài)。

當然如果系統(tǒng)真的不正常了，也可以通過復位的方式來重新啟動系統(tǒng)。

同時平臺管理還負責記錄各種硬件的信息和日志記錄，用于提示用戶和后續(xù)問題的定位。

以上的這些功能可以集成到一個控制器上來實現(xiàn)，這個控制器被稱為基板管理控制器（Baseboard Manager Controller，簡稱BMC）。

需要說明的是，BMC是一個獨立的系統(tǒng)，它不依賴與系統(tǒng)上的其它硬件（比如CPU、內(nèi)存等），也不依賴與BIOS、OS等（但是BMC可以與BIOS和OS交互，這樣可以起到更好的平臺管理作用，OS下有系統(tǒng)管理軟件可以與BMC協(xié)同工作以達到更好的管理效果）。

一般我們的電腦不會帶BMC，因為用處不大，一些溫度、電源等的管理，CPU來控制就夠了。

但是對于系統(tǒng)要求高的設備，比如服務器，就會用到BMC。

當然因為BMC是一個獨立的系統(tǒng)，對于某些嵌入式設備，可能不需要其它處理器，光一個BMC就能完成工作。

說到底BMC本身也是一個帶處理器（一般都是ARM處理器）的小系統(tǒng)，單獨用來處理某些工作也完全是可以的。

不過這里既然叫做BMC，那么總的來說重點還是在平臺管理，所以本文主要說的是服務器中的BMC。

BMC在系統(tǒng)中的位置大致如下圖所示：

BMC通過不同的接口與系統(tǒng)中的其它組件連接。

LPC、I2C、SMBUS，Serial等，這些都是比較基本的接口，而IPMI，它是與BMC匹配的總線，所有的BMC都需要實現(xiàn)這種接口，這里需要特別的介紹。

IPMI

IPMI的全稱是Intelligent Platform Management Interface，智能平臺管理接口。

看了名字也不需要特別介紹它用來干什么的了，關于它的詳細介紹可以參看https://www.intel.com/content/www/us/en/servers/ipmi/ipmi-home.html，這里只做簡單的介紹。

IPMI規(guī)定了很多的東西，BMC是其中最重要的一個部分，此外還有一些”衛(wèi)星“控制器通過IPMB與BMC相連，這些”衛(wèi)星“控制器一般控制特定的設備。

IPMB全稱Intelligent Platform Management Bus，是一種基于I2C的串行總線，它用于BMC與”衛(wèi)星“控制器的通信，其上傳遞的是IPMI命令。

下面的圖描述了與IPMI有關的各個模塊：

智能平臺管理接口 (IPMI) 是一種開放標準的硬件管理接口規(guī)格，定義了嵌入式管理子系統(tǒng)進行通信的特定方法。IPMI 信息通過基板管理控制器 (BMC)（位于 IPMI 規(guī)格的硬件組件上）進行交流。使用低級硬件智能管理而不使用操作系統(tǒng)進行管理，具有兩個主要優(yōu)點： 首先，此配置允許進行帶外服務器管理；其次，操作系統(tǒng)不必負擔傳輸系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的任務。用戶可以利用IPMI監(jiān)視服務器的物理健康特征，如溫度、電壓、風扇工作狀態(tài)、電源狀態(tài)等。

IPMI的核心是一個專用芯片/控制器(叫做服務器處理器或基板管理控制器(BMC))，其并不依賴于服務器的處理器、BIOS或操作系統(tǒng)來工作，可謂非常地獨立，是一個單獨在系統(tǒng)內(nèi)運行的無代理管理子系統(tǒng)，只要有BMC與IPMI固件其便可開始工作，而BMC通常是一個安裝在服務器主板上的獨立的板卡。IPMI良好的自治特性便克服了以往基于操作系統(tǒng)的管理方式所受的限制，例如操作系統(tǒng)不響應或未加載的情況下其仍然可以進行開關機、信息提取等操作。

在工作時，所有的IPMI功能都是向BMC發(fā)送命令來完成的，BMC接收并在系統(tǒng)事件日志中記錄事件消息，維護描述系統(tǒng)中傳感器情況的傳感器數(shù)據(jù)記錄。

一般來說，BMC具有以下功能：

1.通過系統(tǒng)的串行端口進行訪問

1. 故障日志記錄和 SNMP 警報發(fā)送

3.訪問系統(tǒng)事件日志 (System Event Log ,SEL) 和傳感器狀況

4.控制包括開機和關機

5.獨立于系統(tǒng)電源或工作狀態(tài)的支持

6.用于系統(tǒng)設置、基于文本公用程序和操作系統(tǒng)控制臺的文本控制臺重定向

而通過IPMI ，用戶可以主動監(jiān)測組件的狀況，以確保不超出預置閾值，例如服務器溫度。這樣，通過避免不定期的斷電，協(xié)助維護了 IT 資源的運行時間。 IPMI的預告故障能力也有助于 IT 周期的管理。通過檢查系統(tǒng)事件日志 (SEL)，可以更輕松的預先判定故障組件。

只要將服務器接入網(wǎng)絡并且沒有斷開服務器的電源，不管服務器的處于何種狀態(tài)（開機、關機、重啟），都可以允許用戶通過網(wǎng)絡進行遠程管理。

BMC—服務器運維管理利器

BMC全稱BaseboardManagement Controller，通俗來講，BMC是整個服務器單板的大管家。從一款服務器上電時刻，它的所有部件都歸BMC來負責和管理。說到這里，大家可能已經(jīng)了解BMC是與服務器有關的，但還是會有疑惑，BMC到底是啥？它在服務器哪里？它在干什么？

簡單提下服務器，服務器從功能上來講，跟我們?nèi)粘W習辦公使用的臺式機和筆記本沒有本質(zhì)區(qū)別，主要也是由最為關鍵的三大件CPU、內(nèi)存、硬盤組成，但是服務器的應用場景主要是提供給企業(yè)等角色用來支撐形形色色業(yè)務，不僅僅是用來安裝瀏覽器訪問網(wǎng)頁、安裝播放器看看電影，因此服務器會使用更強的配置，即更強勁的CPU、更大的內(nèi)存、更大的硬盤存儲。從外形上來說，服務器存在多種外形，如機架式、刀片式、塔式等等，最主要的區(qū)別在于服務器一般不會配置顯示器、鍵盤、鼠標等部件用于近端操作，一般通過IP遠程連接的方式訪問即可。因為服務器一般情況下都會放置于單獨的機房，而且風扇噪音會比家用電腦更大些。

說到這里，大家可能覺得我懂了，BMC就是跑在服務器上的一個軟件是吧？錯誤。

BMC是一款服務器AC上電起始即運行的軟件，運行在服務器上一款單獨的ARM芯片上，這個ARM芯片就是BMC軟件的CPU，同時會芯片外圍會配置自己的RAM、Flash等器件，只要服務器插上電源線，BMC軟件便快速運行起來，此時有可能我們通常意義上的x86服務器側的OS都還沒有安裝呢。BMC是整個服務器的大管家，主要用于服務器各個部件（CPU、內(nèi)存、硬盤、風扇、機框等）的溫度、電壓等健康狀態(tài)進行檢測，同時根據(jù)各個溫度采集點情況實時調(diào)整風扇轉速保證服務器不產(chǎn)生過溫、而且控制總體功耗又不能過高，如果單板部件出現(xiàn)任何異常則通過SNMP協(xié)議、SMTP協(xié)議、Redfish協(xié)議等多種業(yè)界通用規(guī)范講信息及時上報給上層網(wǎng)管，以便運維人員及時處理，保證業(yè)務無損。

此處介紹下帶外管理和帶內(nèi)的概念，通常情況下x86側執(zhí)行的運維管理動作被稱作帶內(nèi)的方式，而BMC是脫離x86側獨立運行的服務器管理軟件，被稱作帶外管理軟件。

簡單來說，BMC可以采集任何服務器上的除x86側運行的私有業(yè)務本身之外的任何信息，本文不展開講到底可以采集哪種信息，但是請注意，現(xiàn)在業(yè)界的BMC帶外管理軟件有各種解決方案，可以采集到任何你想要的信息，是的，任何。因為即使從帶外無法獲取的信息，當前業(yè)界也存在帶外和帶內(nèi)監(jiān)控結合、帶外統(tǒng)一提供接口的方案，可以實現(xiàn)通過BMC獲取任何想要獲得信息。

從功能上來講，BMC主要用于采集單個服務器上各種信息，同時提供給上層運維網(wǎng)管軟件。主要有兩種手段，第一種BMC會提供各種各樣的接口供上層網(wǎng)管查詢，如web、命令行等人機接口、SNMP、IPMI、Restful等機機接口；第二種是主動上報，當檢測到有故障產(chǎn)生時，BMC可以通過SNMP trap消息、SMTP 郵件消息、Redfish http json報文等手段上報給上層網(wǎng)管軟件的服務端，以便運維人員及時識別處理故障。一般情況下，BMC軟件上報的消息中都會明確的指明具體是哪個部件產(chǎn)生了故障、處理建議是怎樣的等等。

講到這里，大家對BMC帶外管理應該有了初步的認識，也達到了本文的目的。此時大家可能存在疑問，在x86側OS上部署一套自研的Agent，也可以采集到我想要的各種信息，對于少量與硬件強相關的信息，我在帶內(nèi)OS上通過BMC接口查詢補全，這種帶內(nèi)結合帶外管理的方式不是也挺好嗎？

全帶外管理，是當前各大服務器廠商推出的單板運維管理的解決方案。各大服務器廠商當前均自研統(tǒng)一的帶內(nèi)Agent信息補全工具，最終匯集信息至BMC側統(tǒng)一對外提供接口。理論上來說，可以滿足單板運維管理的訴求。對于服務器用戶來說，這是零成本的解決方案，強烈建議采用，何必自己再研發(fā)一套增加成本呢？

希望大家看完此文能對BMC帶外管理有一定的了解。