CN105868133B - 一种用于多结点主板的串口远程集中管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于多结点主板的串口远程集中管理方法，步骤包括：1）预先在基板管理控制器BMC上指定各个CPU结点的UART端口，将各个CPU结点的串口分别通过开关选择电路连接到本地串口连接器和指定的UART端口；2）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，通过IPMI协议承载外部SOL请求并基于逻辑链路实现外部IPMI用户端、CPU结点之间的交互。本发明主板上不需要传统的连接器输出，节省主板版面面积，方便布局，降低成本，一个BMC就可管理多个CPU结点串口且可以同时访问，无需硬件线路切换，遵循标准IPMI协议并通过SOL来访问，无需线缆。

Description

一种用于多结点主板的串口远程集中管理方法
技术领域
本发明涉及计算机领域中的服务器管理技术，具体涉及一种用于多结点主板的串口远程集中管理方法。
背景技术
在现代的服务器设计中，为了满足客户对服务器性能、能耗、空间等方面越来越高的要求，主板设计变得日趋复杂，密度也越来越高。一般在单个主板上都集成多个（≥2）独立结点，而这些结点一般都使用串口来进行调试或者操作。因此需要比较好的方法来实现多结点CPU的串口访问。通用的服务器为了访问串口一般都是直接把CPU的串口输出用一根数据线连接到PC来访问，对于多结点主板服务器就需要多组数据线。如果有基板管理控制器（Baseboard Management Controller，BMC）也只能实现单个结点的远程访问，需要其它的硬件线路来切换，无法同时访问。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种主板上不需要传统的连接器输出，节省主板版面面积，方便布局，降低成本，一个BMC就可管理并同时访问多个结点串口，无需硬件线路切换，遵循标准IPMI协议并通过SOL来访问，无需线缆即可实现远程操作的用于多结点主板的串口远程集中管理方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于多结点主板的串口远程集中管理方法，步骤包括：
1）预先在基板管理控制器BMC上指定对应各个CPU结点的UART端口，将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口；
2）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，通过IPMI协议承载用于远程集中管理的外部SOL请求，并基于外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在所述逻辑链路上进行交互。
优选地，所述步骤1）中将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口时，具体是指将每一个CPU结点的串口TX/RX通过一个二选一电子开关选择器件连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口，且通过信号SOL_SE来控制二选一电子开关选择器件的选通状态。
优选地，所述步骤2）的详细步骤包括：
2.1）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，在IPMI协议的缺省端口的基础上扩展网络端口使得每一个CPU结点对应一个网络端口，在基板管理控制器BMC的网络协议中为每一个网络端口建立套接字以供外部IPMI用户端接入；
2.2）判断是否有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求，当有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求时，跳转执行步骤2.4）；
2.3）基板管理控制器BMC的固件分析外部SOL请求的网络端口，根据网络端口确定外部SOL请求对应的目标CPU结点，然后控制目标CPU结点的信号SOL_SE，使得目标CPU结点的串口TX/RX连通到基板管理控制器BMC上对应的UART端口；
2.4）把外部SOL请求的需求数据包路由到目标CPU结点的串口TX/RX连通到基板管理控制器BMC上对应的UART端口的串口设备，形成外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路，实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在所述逻辑链路上进行交互。
本发明用于多结点主板的串口远程集中管理方法具有下述优点：
1、本发明基于基板管理控制器BMC实现了一种遵循标准IPMI/SOL协议的多端口串口远程集中管理方法，将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口，通过信号SOL_SE来控制开关选择电路的选通状态，当有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求时，形成外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路，实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在逻辑链路上进行交互，因此结点的主板上不需要传统的连接器输出，节省主板版面面积，方便布局，降低成本。
2、本发明基于基板管理控制器BMC实现了一种遵循标准IPMI/SOL协议的多端口串口远程集中管理方法，在多结点CPU的架构主板中能够简便有效地实现远程CPU 串口的同时访问以及实现CPU结点串口分开管理，把所使用的端口包传送到对应的串口设备上，在单一的BMC下实现串口的远程集中管理，仅用一个BMC就可以管理多个CPU结点串口，且可以同时访问，无需硬件线路切换。
3、本发明基于基板管理控制器BMC实现了一种遵循标准IPMI/SOL协议的多端口串口远程集中管理方法，遵循标准IPMI协议，通过SOL协议来访问，无需线缆，远程操作。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
图2为本发明实施例中开关选择电路的结构示意图。
图3为本发明实施例中基板管理控制器BMC的UART端口分配示意图。
图4为本发明实施例中各个CPU结点的逻辑链路示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例用于多结点主板的串口远程集中管理方法的步骤包括：
1）预先在基板管理控制器BMC上指定对应各个CPU结点的UART端口，将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口；
2）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI（Intelligent Platform ManagementInterface，智能平台管理接口）协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，通过IPMI协议承载用于远程集中管理的外部SOL（Serial Over Lan基于网络的串口访问）请求，并基于外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在所述逻辑链路上进行交互。
针对多CPU结点的服务器，本实施例中首先使用开关选择电路控制CPU的输出是给基板管理控制器BMC还是在本地输出，本地输出是为了方便研发阶段的本地调试，而当输出切换给基板管理控制器BMC后就可以使用SOL交互CPU结点的串口输出，多路的CPU结点同时接到基板管理控制器BMC，这就需要基板管理控制器BMC有对应数量的串口，同时在基板管理控制器BMC的SOL框架中需要能够同时接收相同数量的不同端口的IPMI服务请求，不同端口的SOL互不干扰地传送到对应的CPU的串口，形成逻辑链路，这样就可以达到同时访问多个结点串口的目的，且具有主板上不需要传统的连接器输出，节省主板版面面积，方便布局，降低成本，一个BMC就可管理多个CPU结点串口且可以同时访问，无需硬件线路切换，遵循标准IPMI协议并通过SOL来访问，无需线缆的优点。
参见图2，步骤1）中将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口时，具体是指将每一个CPU结点的串口TX/RX通过一个二选一电子开关选择器件连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口（BMC串口），且通过信号SOL_SE来控制二选一电子开关选择器件的选通状态。
本实施例中，步骤2）的详细步骤包括：
2.1）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，在IPMI协议的缺省端口的基础上扩展网络端口使得每一个CPU结点对应一个网络端口，在基板管理控制器BMC的网络协议中为每一个网络端口建立套接字以供外部IPMI用户端接入；
2.2）判断是否有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求，当有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求时，跳转执行步骤2.4）；
2.3）基板管理控制器BMC的固件分析外部SOL请求的网络端口，根据网络端口确定外部SOL请求对应的目标CPU结点，然后控制目标CPU结点的信号SOL_SE，使得目标CPU结点的串口TX/RX连通到基板管理控制器BMC上对应的UART端口；
2.4）把外部SOL请求的需求数据包路由到目标CPU结点的串口TX/RX连通到基板管理控制器BMC上对应的UART端口的串口设备，形成外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路，实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在所述逻辑链路上进行交互。
如图3所示，本实施例中以四结点（每个结点一个CPU）的服务器主板为例，该主板包含4个CPU结点（CPU0～CPU3）与一个基板管理控制器BMC，所有CPU的串口都通过一个二选一电子开关选择器件把CPU的串口TX/RX输出到基板管理控制器BMC或者主板上的本地串口连接器，由信号SOL_SEL来控制，此信号SOL_SEL为高电平的时候选择为本地，在主板上直接输出到主板上的本地串口连接器后供用户本地调试，如果信号SOL_SEL为低电平，就把串口输去到基板管理控制器BMC，通过网络实现结点串口的远程输入或输出。步骤1）中在在基板管理控制器BMC上指定对应各个CPU结点的UART端口时，分别选取UART0~3端口作为CPU结点串口的连接端口。步骤2）中在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备时，分别生成TtyS0、TtyS1、TtyS2和TtyS3设备。为了实现远程集中统一管理，在基板管理控制器BMC的固件中实现了标准的IPMI协议，并且整个SOL的实现都基于标准的IPMI协议，以便第三方的工具可以无缝对接到基板管理控制器BMC的固件中使用SOL功能。步骤2）中在IPMI协议的缺省端口的基础上扩展网络端口使得每一个CPU结点对应一个网络端口时，通用的IPMI协议的缺省端口为623，为实现四路串口同时访问，扩展IPMI端口为623、6231、6232、6233，在基板管理控制器BMC的网络协议中同时建立好这四路套接字,以供外部IPMI用户端接入。当外部SOL请求到来时，在固件中分析客户的请求端口，得到端口后首先拉低对应CPU的二选一电子开关选择器件的SOL_SEL信号。然后把现在的需求数据包路由到基板管理控制器BMC对应的串口设备去，而这个串口设备，物理上连接到了对应的CPU串口上，这样就在物理上形成了一个从用户到CPU串口上的逻辑链路。如图4所示，用户的输入数据（SOL包请求/应答）与各个CPU的输出数据就在这个建立的逻辑链路上进行交互，从而抽象了实际电路的切换等过程，其中6233 SOL包是指逻辑链路上的SOL（Serial Over Lan）-6233标准协议的数据包。从用户角度，只是改变了IPMI协议的访问端口，就能操作不同的CPU串口，从而统一了多结点CPU的同时远程访问，方便实用，而且能适用现有的所有第三方开发工具，无需代码上的特别修改。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于多结点主板的串口远程集中管理方法，其特征在于步骤包括：
1）预先在基板管理控制器BMC上指定对应各个CPU结点的UART端口，将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口；
2）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，通过IPMI协议承载用于远程集中管理的外部SOL请求，并基于外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在所述逻辑链路上进行交互；所述外部SOL请求是指外部基于网络的串口访问请求；
步骤2）的详细步骤包括：
2.1）在基板管理控制器BMC的固件中实现IPMI协议，在固件加载UART端口的驱动程序后为每一个CPU结点对应的UART端口生成一个对应的串口设备，在IPMI协议的缺省端口的基础上扩展网络端口使得每一个CPU结点对应一个网络端口，在基板管理控制器BMC的网络协议中为每一个网络端口建立套接字以供外部IPMI用户端接入；
2.2）判断是否有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求，当有外部IPMI用户端接入并发送外部SOL请求时，跳转执行步骤2.4）；
2.3）基板管理控制器BMC的固件分析外部SOL请求的网络端口，根据网络端口确定外部SOL请求对应的目标CPU结点，然后控制目标CPU结点的信号SOL_SE，使得目标CPU结点的串口TX/RX连通到基板管理控制器BMC上对应的UART端口；
2.4）把外部SOL请求的需求数据包路由到目标CPU结点的串口TX/RX连通到基板管理控制器BMC上对应的UART端口的串口设备，形成外部IPMI用户端、目标CPU结点的串口TX/RX上的逻辑链路，实现外部IPMI用户端的用户输入数据、CPU结点的输出数据就在所述逻辑链路上进行交互。
2.根据权利要求1所述的用于多结点主板的串口远程集中管理方法，其特征在于，所述步骤1）中将各个CPU结点的串口TX/RX分别通过开关选择电路连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口时，具体是指将每一个CPU结点的串口TX/RX通过一个二选一电子开关选择器件连接到主板上的本地串口连接器和基板管理控制器BMC上对应的UART端口，且通过信号SOL_SE来控制二选一电子开关选择器件的选通状态。
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