CN101577698A - 带外智能管理服务器系统及监控服务器和处理命令方法 - Google Patents

带外智能管理服务器系统及监控服务器和处理命令方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带外智能管理服务器系统及监控服务器和处理命令方法。该系统包括：BMC；MSM，用于与BMC进行信息的通讯；SMA，运行在MSM上，由MSM支持其与BMC通讯；UI，给用户提供一种远程访问和监控服务器的界面，由MSM支持运行；DMC，用于给SMA和UI之间提供数据传递的桥梁，以及在系统异常情况下提供数据备份功能。该系统及方法在UI和SMA之间通过DMC连接，屏蔽了底层的具体实现，供UI直接访问，同时也屏蔽了不同UI的操作形式，架构层次清晰、可扩展性和可移植性强；另外，信息的分析和处理以及控制台的实现都由受控服务器主板上自带嵌入式片上系统上的SMA来实现，减少了带外传输通道和远程访问通道的负荷。

Description

带外智能管理服务器系统及监控服务器和处理命令方法
技术领域
本发明属于服务器管理领域，具体涉及一种带外智能管理服务器系统及用该系统实时监控服务器状态的方法，和用该系统处理用户发送命令的方法。
背景技术
随着企业环境中服务器的增加以及服务器担负着越来越重要的作用，为了保证服务器运行的高稳定性与维护的方便性，大多数服务器设备厂商都会采用服务器管理软件来监控服务器状态。运行在操作系统之上的管理软件可以从操作系统、BIOS(basic input/output system，基本输入输出系统)和BMC(baseboard management controller，主板管理控制器)上获取服务器全面的软硬件信息，并进行实时监控和管理，这种方式称之为“In-band(带内)”管理。当服务器的操作系统未安装或者出现异常时就需要管理软件在操作系统之外对服务器进行监控管理，这种方式称之为“Out-of-band(带外)”管理，带外管理方式可为带内管理提供安全的备用路径来远程管理服务器。
目前用于实现带外管理的主要有三种方法：1.连接到CPU的串口(COM口)上使用文本命令行工具访问服务器，比如EMS(Microsoft′s Emergency Management Services，微软应急管理服务)。2.使用Telnet或者Modem拨号的方式连接到BMC自带的物理接口(比如网口和串口)上使用命令行工具进行远程监控管理服务器，使用该方法访问的传感器、FRU(FieldReplaceable Unit，现场可替换单元)、SEL(System Event Log，系统事件口志)等信息一般遵守IPMI(Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口)规范，Intel的ISM(Intel System Management Software，Intel系统管理软件)的命令行工具正是如此；3.使用KVM(Keyboard Video Mouse)技术进行带外管理。Intel的ISM的高级管理模块正是利用KVM重定向的方法实现的。
比较上述三种方法不难发现：这些带外管理的控制台大多为简单的命令行文本模式，其它控制台的扩展性较差，而且带外管理的方式也相对简单，无法不间断的轮询服务器状态并实时上报出现的异常告警。
关于涉及带外管理服务器的系统和方法现有的专利文献包括：专利号为20050198203的美国专利Method and system for controlling remote computers和专利号为WO/2007/103065的美国专利Universal computer management interface。专利号为20050198203的专利介绍了一种用于远程控制远程计算机的方法和系统，该系统由三层结构组成：system manager server(SMS，系统管理服务器)、浏览器、远程受控计算机。SMS与远程受控计算机的BMC的带外通道连接，浏览器连接到SMS，通过SMS获取受控计算机的信息。该系统可以提供文本和图形两种控制台。该专利的SMS位于受控计算机之外，当受控计算机数量较大时，所有从受控计算机BMC上获取的信息都需要在异地的SMS上分析和处理，这无疑会增加带外传输的压力并且会给异地的SMS增加负荷。专利号为WO/2007/103065的专利提出了一种通用的计算机管理接口设备集成了KVM、串口、以太网连接，当用户远程带外连接受控计算机时，该接口设备会根据硬件性能、OS(Operating System，操作系统)运行状态和管理员的选择切换合适的连接。但是该专利没有介绍这三种不同的连接管理软件如何实现远程带外管理。
因此，急需一种实现在服务器操作系统之外，能提供多种控制台供用户进行管理，同时能做到实时监控服务器状态并且主动将告警信息报告给用户的智能管理系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带外智能管理服务器系统及用该系统实时监控服务器状态的方法，和用该系统处理用户发送命令的方法。该系统及方法架构层次清晰、可扩展性和可移植性强，在掉电等异常情况下可提供数据备份功能，并且可减少带外传输通道和远程访问通道的负荷，在服务器状态出现异常时可上报告警信息。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种带外智能管理服务器系统，包括：
主板管理单元模块(BMC，Baseboard Management Controller)，用于控制和管理整个服务器的底层硬件，监控服务器的传感器信息并上报异常事件；
管理支撑模块(MSM，Management Support Module)，嵌入在主板上，运行嵌入式操作系统，用于与主板管理单元模块进行信息的通讯；
系统管理代理模块(SMA，System Management Agent)，运行在管理支撑模块(MSM)上，由管理支撑模块(MSM)支持其与主板管理单元模块(BMC)通讯，用于实时监视系统的运行状态，完成信息收集和分析处理，在系统发生异常事件时记录事件并发出告警通知，并处理用户发出的系统维护指令；
用户界面模块(UI，User Interface)，用于给用户提供一种远程访问和监控服务器的界面，由管理支撑模块支持运行；
数据管理中心模块(DMC，Data Management Center)，用于给SMA和UI之间提供数据传递的桥梁，以及在系统异常情况下提供数据备份功能。
所述MSM含有IPMI驱动，用于支持SMA与BMC之间的通讯。
所述IPMI驱动包括三个部分：
IPMI设备接口驱动模块，用于提供应用程序上层接口供系统管理代理模块(SMA，SystemManagement Agent)访问BMC；
IPMI消息处理驱动模块，与IPMI设备接口驱动模块连接，用于处理所有IPMI信息的消息、定时和响应；
IPMI通道接口驱动模块，与IPMI消息处理驱动模块连接，是MSM与BMC之间通讯通道的驱动程序。
所述IPMI信息是带有数据头标志和数据结束标志的数据帧，该数据帧结构如下：
每一帧数据包含第一个字节：数据头标志；第二个字节：数据有效长度；随后是传递的有效数据，其按照低字节在前高字节在后的顺序排列；在数据帧的最后是一个字节的数据结束标志。
所述用户界面模块(UI，User Interface)包括终端和代理，该终端有Web浏览器和命令行终端两种，其代理分别是Web控制台代理和命令行控制台代理，所述Web控制台代理和命令行控制台代理运行在所述嵌入式操作系统上，Web浏览器和命令行终端通过网络分别与对应的控制台代理连接。
该系统实时监控服务器状态的方法步骤如下：
步骤一：BMC收集IPMI信息；
步骤二：SMA通过IPMI驱动获取并分析处理BMC收集的IPMI信息；
步骤三：SMA判断是否有告警信息，若没有告警信息，则SMA将分析处理后的IPMI信息保存在DMC中，进入步骤四；若有告警信息，则发送智能告警；
步骤四：UI显示从DMC中获取IPMI信息。
所述IPMI信息包括传感器、SEL和FRU信息。
所述告警信息是SMA以电话、邮件或SNMP Trap的方式向用户发出的。
该系统处理用户发送命令的方法步骤如下：
A：用户通过UI发送命令，UI将命令保存在DMC中；
B：SMA分析从DMC中获取到的命令，并判断命令是否为IPMI命令，若是IPMI命令，则发送给BMC处理，进入步骤C；若不是IPMI命令，则由SMA处理，进入步骤C；
C：SMA分析命令处理结果，判断命令处理结果是否有告警信息，若有告警信息，则发送智能告警；若没有告警信息，则将命令处理结果保存到DMC中；
D：UI显示命令处理结果。
步骤A中所述的命令是配置智能告警联系人的信息、立即查询传感器读数、设置告警门限等中至少一种。
本发明的带外智能管理服务器系统及监控服务器和处理命令的方法具有以下有益效果：
(1)UI和SMA之间通过DMC连接，该DMC屏蔽了底层的具体实现，供UI直接访问，同时也屏蔽了不同UI的操作形式，SMA对所有控制台的用户发出的命令操作按照统一方式处理，这种架构层次清晰、可扩展性和可移植性强，并且在掉电等异常情况下提供数据备份功能；
(2)在系统实现的架构上，信息的分析和处理以及控制台的实现都由受控服务器主板上自带嵌入式片上系统(soc)上的SMA来实现，减少带外传输通道和远程访问通道的负荷；
(3)可实时监控服务器硬件信息，SMA对服务器状态实时监控并且在出现异常时上报告警信息；
(4)提供智能告警功能：在出现异常时支持邮件、电话、SNMP Trap告警。
附图说明
图1是本发明带外智能管理系统的结构示意图；
图2是本发明带外智能管理系统的工作原理示意图；
图3是本发明的IPMI驱动结构示意图；
图4是本发明的IPMI通道接口数据帧封装结构示意图；
图5是该系统实时监控服务器状态的方法的流程图；
图6是该系统处理用户发送命令的方法的流程图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
请参阅图1和图2，本发明的带外智能管理服务器的系统由BMC 1、MSM 2、SMA 3、DMC 4、UI 5五大模块组成：
BMC 1，用于控制和管理整个服务器的底层硬件，主要功能是监控服务器中风扇、电压、温度等传感器信息并上报异常事件，通过通道接口与其它模块通讯、处理单板的SDR(SensorData Record，传感器数据记录)、SEL(System Event Log，系统事件日志)以及FRU(FieldReplaceable Unit，现场可替换单元)信息，该模块支持IPMI规范；
MSM 2，该模块嵌入在主板上，运行轻量级的嵌入式操作系统，其主要功能有：1).提供IPMI驱动2.1支持SMA 3与BMC 1之间的通讯；2).支持UI 5远程访问系统，如提供Web服务器支持Web控制台能远程访问系统；3.支持智能告警的发送：通过Modem连接电话便于SMA 3拨打告警电话、支持SNMP Trap的发送和邮件的发送；
SMA 3，该模块运行在MSM 2的嵌入式操作系统上，用于实时监视系统的运行状态，完成信息收集和分析处理，在系统发生异常事件时记录事件并发出告警通知，执行预定的操作，并处理用户发出的系统维护指令；
UI 5，该模块包括终端和代理，该终端有远程的Web浏览器5.1和命令行终端5.3两种，其代理分别是Web控制台代理5.2和命令行控制台代理5.4，Web控制台代理5.2和命令行控制台代理5.4运行在嵌入式操作系统上，远程的Web浏览器5.1和命令行终端5.3通过网络分别与对应的控制台代理连接，该模块给用户提供了一种远程访问和监控服务器的用户界面；
DMC 4，该模块给SMA 3和UI 5之间提供数据传递的桥梁，以及在系统异常情况下提供数据备份功能。
该MSM 2含有IPMI驱动2.1，用于支持SMA 3与BMC 1之间的通讯。MSM 2通过BMC1提供的通道与BMC 1进行IPMI信息的通讯，而且MSM 2自身还提供网口供UI 5远程访问系统状态。
请再参阅图2，本发明的工作原理如下：图中的IPMI驱动2.1、SMA 3、DMC 4、Web控制台代理5.2、命令行控制台代理5.4运行在MSM 2的轻量级嵌入式操作系统上，SMA 3通过IPMI驱动2.1与BMC 1进行通讯。SMA 3将从BMC 1获取的IPMI信息经过分析处理以后保存在DMC 4中，该模块提供接口供SMA 3、Web控制台代理5.2、命令行控制台代理5.4访问。该DMC 4支持多用户访问，提供数据备份功能。Web控制台代理5.2和命令行控制台代理5.4运行在嵌入式操作系统上，远程的Web浏览器5.1和命令行终端5.3可以通过网络与对应的控制台代理连接，显示从DMC 4获取的信息。用户亦可发送命令经由控制台代理传递给DMC4进而到SMA 3，然后SMA 3会根据命令的接收方交由本地处理或者BMC 1处理，最后将处理结果返回给用户。
请参阅图3，MSM 2的IPMI驱动2.1包括三个部分：1).IPMI设备接口驱动模块2.11，提供应用程序上层接口供带外SMA 3访问BMC 1；2).IPMI消息处理驱动模块2.12，负责处理所有IPMI信息的消息、定时和响应；3).IPMI通道接口驱动模块2.13，是MSM 2与BMC 1之间通讯通道(比如串口或者网口)的驱动程序。
为保证SMA 3与BMC 1之间通讯的健壮性，需要将传递的IPMI信息封装成带有数据头标志和数据结束标志的数据帧，如图4所示，IPMI驱动2.1对IPMI信息封装成如下结构的数据帧：
每一帧数据包含第一个字节：数据头标志a；第二个字节：数据有效长度b；随后是传递的有效数据c，其按照低字节在前高字节在后的顺序排列；在数据帧的最后是一个字节的数据结束标志d。每一个字节的传递遵守IPMI驱动2.1与BMC 1之间通道的通讯协议。
请参阅图5，用该系统实时监控服务器状态的方法步骤如下：
步骤502：BMC 1收集IPMI信息，包括传感器、SEL和FRU信息；
步骤503：SMA 3通过IPMI驱动2.1获取并分析处理BMC 1收集的IPMI信息；
步骤504：SMA 3判断是否有告警信息；
步骤505：如果没有告警信息，则SMA 3将分析处理后的IPMI信息保存在DMC 4中，然后进入步骤507；
步骤506：如果有告警信息则发送智能告警；
步骤507：UI 5显示从DMC 4中获取到的IPMI信息。
请参阅图6，该系统处理用户发送命令的方法步骤如下：
步骤602：用户通过UI 5发送命令，比如配置智能告警联系人的信息、立即查询某传感器读数、设置告警门限等中至少一种；
步骤603：UI 5将命令保存在DMC 4中；
步骤604：SMA 3分析从DMC 4中获取到的用户命令；
步骤605：SMA3判断用户命令是否为IPMI命令；
步骤606：如果是IPMI命令，则发送给BMC 1处理，处理后进入步骤608；
步骤607：如果不是IPMI命令，则由SMA 3处理，处理后进入步骤608；
步骤608：SMA3分析命令处理结果；
步骤609：SMA 3判断命令处理结果是否有告警信息；
步骤610：如果有告警信息，则SMA 3发送智能告警；
步骤611：如果没有告警信息，则SMA 3将命令处理结果保存到DMC 4中；
步骤612：UI 5显示命令处理结果。
综上所述，通过本发明可以提供一种带外智能管理服务器系统及用该系统实时监控服务器状态的方法，和用该系统处理用户发送命令的方法。它提供一种即使在服务器操作系统未安装或者出现故障的情况下依然有效监控服务器状态的方法，并且提供了命令行和Web界面两种备选控制台供用户管理服务器，在服务器状态出现异常时，带外的SMA可以通过电话、邮件或者SNMP Trap的方式快速向用户发出告警。最重要的是，在实现架构上，数据的分析和处理都在嵌入式的片上系统完成，减少远程通道的负荷；DMC的存在给底层的数据收集处理和控制台之间提供一个桥梁，它屏蔽了底层的具体实现和不同控制台的访问形式，这种架构层次清晰，可扩展性和可移植性强，并且在掉电等异常情况下提供数据备份，安全性更高。本发明提高了服务器管理的可靠性、友好性与智能性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，凡是本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带外智能管理服务器系统，包括：
主板管理单元模块，用于控制和管理整个服务器的底层硬件，监控服务器的传感器信息并上报异常事件；其特征在于，还包括
管理支撑模块，嵌入在主板上，运行嵌入式操作系统，用于与主板管理单元模块进行信息的通讯；
系统管理代理模块，运行在管理支撑模块上，由管理支撑模块支持其与主板管理单元模块通讯，用于实时监视系统的运行状态，完成信息收集和分析处理，在系统发生异常事件时记录事件并发出告警通知，并处理用户发出的系统维护指令；
用户界面模块，用于给用户提供一种远程访问和监控服务器的界面，由管理支撑模块支持运行；
数据管理中心模块，用于给系统管理代理模块和用户界面模块之间提供数据传递的桥梁，以及在系统异常情况下提供数据备份功能。
2.根据权利要求1所述的带外智能管理服务器系统，其特征在于，所述管理支撑模块含有IPMI驱动，用于支持系统管理代理模块与主板管理单元模块之间的通讯。
3.根据权利要求2所述的带外智能管理服务器系统，其特征在于，所述IPMI驱动包括三个部分：
IPMI设备接口驱动模块，用于提供应用程序上层接口供系统管理代理模块访问主板管理单元模块；
IPMI消息处理驱动模块，与IPMI设备接口驱动模块连接，用于处理所有IPMI信息的消息、定时和响应；
IPMI通道接口驱动模块，与IPMI消息处理驱动模块连接，是管理支撑模块与主板管理单元模块之间通讯通道的驱动程序。
4.根据权利要求3所述的带外智能管理服务器系统，其特征在于，所述IPMI信息是带有数据头标志和数据结束标志的数据帧，该数据帧结构如下：
每一帧数据包含第一个字节：数据头标志；第二个字节：数据有效长度；随后是传递的有效数据，其按照低字节在前高字节在后的顺序排列；在数据帧的最后是一个字节的数据结束标志。
5.根据权利要求1～4任一项所述的带外智能管理服务器系统，其特征在于，所述用户界面模块包括终端和代理，该终端有Web浏览器和命令行终端两种，其代理分别是Web控制台代理和命令行控制台代理，所述Web控制台代理和命令行控制台代理运行在所述嵌入式操作系统上，Web浏览器和命令行终端通过网络分别与对应的控制台代理连接。
6.一种实时监控服务器状态的方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一：主板管理单元模块收集IPMI信息；
步骤二：系统管理代理模块通过IPMI驱动获取并分析处理主板管理单元模块收集的IPMI信息；
步骤三：系统管理代理模块判断是否有告警信息，若没有告警信息，则系统管理代理模块将分析处理后的IPMI信息保存在数据管理中心模块中，进入步骤四；若有告警信息，则发送智能告警；
步骤四：用户界面模块显示从数据管理中心模块中获取IPMI信息。
7.根据权利要求6所述的实时监控服务器状态的方法，其特征在于，所述IPMI信息包括传感器、系统事件日志和现场可替换单元信息。
8.根据权利要求6或7所述的实时监控服务器状态的方法，其特征在于，所述告警信息是系统管理代理模块以电话、邮件或SNMP Trap的方式发出的。
9.一种处理用户发送命令的方法，其特征在于，步骤如下：
A：用户通过用户界面模块发送命令，用户界面模块将命令保存在数据管理中心模块中；
B：系统管理代理模块分析从数据管理中心模块中获取到的命令，并判断命令是否为IPMI命令，若是IPMI命令，则发送给主板管理单元模块处理，进入步骤C；若不是IPMI命令，则由系统管理代理模块处理，进入步骤C；
C：系统管理代理模块分析命令处理结果，判断命令处理结果是否有告警信息，若有告警信息，则发送智能告警；若没有告警信息，则将命令处理结果保存到数据管理中心模块中；
D：用户界面模块显示命令处理结果。
10.根据权利要求9所述的处理用户发送命令的方法，其特征在于，所述步骤A中的命令是配置智能告警联系人的信息、立即查询传感器读数、设置告警门限中至少一种。
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