CN113645047A - 一种基于智能网卡的带外管理系统和服务器 - Google Patents

一种基于智能网卡的带外管理系统和服务器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于智能网卡的带外管理系统和服务器，系统包括：主板BMC，主板BMC包括第一MAC接口；智能网卡，智能网卡包括网卡BMC，网卡BMC包括第二MAC接口；交换芯片，交换芯片设置在智能网卡上，交换芯片的第一端口连接到第二MAC接口，第二端口连接到第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，交换芯片配置为将第三端口接收到的流量转发到第一MAC接口中。通过使用本发明的方案，能够有效节约IP、网口等网络资源，具有配置灵活、能实现多种网络控制的优点。

Description

一种基于智能网卡的带外管理系统和服务器
技术领域
本领域涉及计算机领域，并且更具体地涉及一种基于智能网卡的带外管理系统和服务器。
背景技术
BMC(基板管理控制器)是服务器主板上一种可以对CPU进行远程操作的控制芯片，是一套独立于交换机CPU端的系统，可以远程监控交换机系统上的一些性能指标，以及对交换机执行开关机操作、系统升级、设备查看等一系列操作。智能网卡(SmartNIC)是近几年兴起的一种新型网络设备，它配合服务器使用，主要承担原来服务器CPU上的网络处理工作，提高云端和私有数据中心中的服务器性能。智能网卡的硬件管理设计与服务器主板类似，也有一个BMC来负责监控和管理整个智能网卡的硬件状态和系统健康等指标。
目前市面上比较成熟的BMC系统，无论是Server BMC还是SNIC BMC，都需要能提供基本的带外管理，也就是通过网络访问BMC以达到对服务器主板或者网卡的监控和维护。现有方案中Server BMC和SNIC BMC分别使用自己的两个网口，实现BMC的带外管理功能，智能网卡插在服务器主板的PCIE插槽，各自分别有BMC芯片进行管理，每个BMC的两个MAC模块，分别出两个网口，相当于对外有四个带外管理的IP地址，且需要向外部管理交换机连接四根网线才能满足要求，需要消耗大量的IP资源和硬件网口资源。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种基于智能网卡的带外管理系统和服务器，通过使用本发明的技术方案，能够有效节约IP、网口等网络资源，具有配置灵活、能实现多种网络控制的优点。
基于上述目的，本发明的实施例的一个方面提供了一种基于智能网卡的带外管理系统，包括：
主板BMC，主板BMC包括第一MAC接口；
智能网卡，智能网卡包括网卡BMC，网卡BMC包括第二MAC接口；
交换芯片，交换芯片设置在智能网卡上，交换芯片的第一端口连接到第二MAC接口，第二端口连接到第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，交换芯片配置为将第三端口接收到的流量转发到第一MAC接口中。
根据本发明的一个实施例，交换芯片还包括第四端口，第四端口连接到智能网卡的CPU。
根据本发明的一个实施例，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，第二MAC接口设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问第二MAC接口。
根据本发明的一个实施例，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，智能网卡的CPU设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问智能网卡的CPU。
根据本发明的一个实施例，交换芯片经由I2C总线连接到第一MAC接口和第二MAC接口。
本发明的实施例的另一个方面，还提供了一种服务器，该服务器包括带外管理系统，带外管理系统包括：
主板BMC，主板BMC包括第一MAC接口；
智能网卡，智能网卡包括网卡BMC，网卡BMC包括第二MAC接口；
交换芯片，交换芯片设置在智能网卡上，交换芯片的第一端口连接到第二MAC接口，第二端口连接到第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，交换芯片配置为将第三端口接收到的流量转发到第一MAC接口中。
根据本发明的一个实施例，交换芯片还包括第四端口，第四端口连接到智能网卡的CPU。
根据本发明的一个实施例，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，智能网卡的CPU设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问智能网卡的CPU。
根据本发明的一个实施例，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，第二MAC接口设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问第二MAC接口。
根据本发明的一个实施例，交换芯片经由I2C总线连接到第一MAC接口和第二MAC接口。
本发明具有以下有益技术效果：本发明实施例提供的基于智能网卡的带外管理系统，通过设置主板BMC，主板BMC包括第一MAC接口；智能网卡，智能网卡包括网卡BMC，网卡BMC包括第二MAC接口；交换芯片，交换芯片设置在智能网卡上，交换芯片的第一端口连接到第二MAC接口，第二端口连接到第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，交换芯片配置为将第三端口接收到的流量转发到第一MAC接口中的技术方案，能够有效节约IP、网口等网络资源，具有配置灵活、能实现多种网络控制的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为根据本发明一个实施例的基于智能网卡的带外管理系统的示意图；
图2为根据本发明一个实施例的服务器的示意图。
具体实施方式
以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
基于上述目的，本发明的实施例的第一个方面，提出了一种基于智能网卡的带外管理系统的一个实施例。图1示出的是该系统的示意图。
如图1中所示，该系统可以包括：
主板BMC，主板BMC包括第一MAC接口。
服务器主板上的BMC通常包括两个MAC模块，一个通过板载网卡的NCSI功能与CPU共享一个外部网口，称之为“共享网口”(share link port)，另一个是作为BMC独占的网口，称之为“专有网口”(dedicate port)。该第一MAC接口就是BMC独占的网口，也就是图1中MAC2。
智能网卡，智能网卡包括网卡BMC，网卡BMC包括第二MAC接口。
智能网卡上包括网卡BMC，网卡BMC上又包括两个MAC模块，第二MAC接口就是图1中MAC 2。
交换芯片，交换芯片设置在智能网卡上，交换芯片的第一端口连接到第二MAC接口，第二端口连接到第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，交换芯片配置为将第三端口接收到的流量转发到第一MAC接口中。
在智能网卡的主板上增添一片低成本的交换芯片，交换芯片的其中一个端口连接到第二MAC接口，其中一个端口连接到第一MAC接口，其中一个端口连接到管理交换机，以使在网卡BMC、主板BMC以及外部网络之间组成一个局域网，通过交换芯片的VLAN配置，可以灵活实现多种组网模式。通过交换芯片的端口VLAN配置，能够使进入第三端口的流量只能从转发到第一MAC接口中，也就是网卡BMC的专用网口MAC 2不会从外部管理网络分配到IP地址，而主板BMC的MAC 2接口是可以自动分配到管理网络的IP地址。
通过本发明的技术方案，能够有效节约IP、网口等网络资源，具有配置灵活、能实现多种网络控制的优点。
在本发明的一个优选实施例中，交换芯片还包括第四端口，第四端口连接到智能网卡的CPU。主板BMC可以通过主板BMC的MAC 2经由交换芯片访问智能网卡的CPU，能够更方便的获取智能网卡的一些信息，方便服务器的整机管理。
在本发明的一个优选实施例中，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，第二MAC接口设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问第二MAC接口。在开发网卡BMC时，可以将其MAC 2固化为一个静态的局域网IP地址，如192.168.10.10，同时主板BMC的MAC 2，除了自动分配的管理网络地址，还可以利用虚拟网卡技术，给MAC 2再分配一个静态IP地址，如192.168.10.11，这样两个BMC之间可以通过这个192.168网段的局域网络进行带外通信，包括发送带外IPMI命令、发送restful api、甚至可以通过主板BMC对智能网卡BMC进行固件升级操作等。
在本发明的一个优选实施例中，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，智能网卡的CPU设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问智能网卡的CPU。智能网卡CPU需要配置同网段的静态IP地址，如192.168.10.12，这样主板BMC可以与网卡CPU通信，更方便的获取智能网卡的一些信息，方便服务器的整机管理。
在本发明的一个优选实施例中，交换芯片经由I2C总线连接到第一MAC接口和第二MAC接口。
在本发明的一个优选实施例中，如果管理网络IP资源和端口资源紧缺时，可以选择放弃交换芯片的第三端口，只把交换芯片的第二端口与主板BMC的MAC 2相连，这样两个BMC只有局域网络IP地址，同样可以进行基本的带外通信，但这时就要求主板BMC和智能网卡BMC的共享网口具有高度的稳定性，否则就会影响BMC的正常带外访问。这种方案可以节约两个IP资源和两个管理交换机的网口资源，对于数据中心的服务器部署有更显著的资源利用提升。
通过本发明的技术方案，能够有效节约IP、网口等网络资源，具有配置灵活、能实现多种网络控制的优点。
基于上述目的，本发明的实施例的第二个方面，提出了一种服务器1，如图2所示，服务器1包括带外管理系统，带外管理系统包括：
主板BMC，主板BMC包括第一MAC接口。
服务器主板上的BMC通常包括两个MAC模块，一个通过板载网卡的NCSI功能与CPU共享一个外部网口，称之为“共享网口”(share link port)，另一个是作为BMC独占的网口，称之为“专有网口”(dedicate port)。该第一MAC接口就是BMC独占的网口，也就是图1中MAC2。
智能网卡，智能网卡包括网卡BMC，网卡BMC包括第二MAC接口。
智能网卡上包括网卡BMC，网卡BMC上又包括两个MAC模块，第二MAC接口就是图1中MAC 2。
交换芯片，交换芯片设置在智能网卡上，交换芯片的第一端口连接到第二MAC接口，第二端口连接到第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，交换芯片配置为将第三端口接收到的流量转发到第一MAC接口中。
在智能网卡的主板上增添一片低成本的交换芯片，交换芯片的其中一个端口连接到第二MAC接口，其中一个端口连接到第一MAC接口，其中一个端口连接到管理交换机，以使在网卡BMC、主板BMC以及外部网络之间组成一个局域网，通过交换芯片的VLAN配置，可以灵活实现多种组网模式。通过交换芯片的端口VLAN配置，能够使进入第三端口的流量只能从转发到第一MAC接口中，也就是网卡BMC的专用网口MAC 2不会从外部管理网络分配到IP地址，而主板BMC的MAC 2接口是可以自动分配到管理网络的IP地址。
在本发明的一个优选实施例中，交换芯片还包括第四端口，第四端口连接到智能网卡的CPU。主板BMC可以通过主板BMC的MAC 2经由交换芯片访问智能网卡的CPU，能够更方便的获取智能网卡的一些信息，方便服务器的整机管理。
在本发明的一个优选实施例中，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，第二MAC接口设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问第二MAC接口。在开发网卡BMC时，可以将其MAC 2固化为一个静态的局域网IP地址，如192.168.10.10，同时主板BMC的MAC 2，除了自动分配的管理网络地址，还可以利用虚拟网卡技术，给MAC 2再分配一个静态IP地址，如192.168.10.11，这样两个BMC之间可以通过这个192.168网段的局域网络进行带外通信，包括发送带外IPMI命令、发送restful api、甚至可以通过主板BMC对智能网卡BMC进行固件升级操作等。
在本发明的一个优选实施例中，第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，智能网卡的CPU设置有相同网段的静态局域网IP地址以使第一MAC接口经由交换芯片访问智能网卡的CPU。智能网卡CPU需要配置同网段的静态IP地址，如192.168.10.12，这样主板BMC可以与网卡CPU通信，更方便的获取智能网卡的一些信息，方便服务器的整机管理。
在本发明的一个优选实施例中，交换芯片经由I2C总线连接到第一MAC接口和第二MAC接口。
在本发明的一个优选实施例中，如果管理网络IP资源和端口资源紧缺时，可以选择放弃交换芯片的第三端口，只把交换芯片的第二端口与主板BMC的MAC 2相连，这样两个BMC只有局域网络IP地址，同样可以进行基本的带外通信，但这时就要求主板BMC和智能网卡BMC的共享网口具有高度的稳定性，否则就会影响BMC的正常带外访问。这种方案可以节约两个IP资源和两个管理交换机的网口资源，对于数据中心的服务器部署有更显著的资源利用提升。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
上述实施例，特别是任何“优选”实施例是实现的可能示例，并且仅为了清楚地理解本发明的原理而提出。可以在不脱离本文所描述的技术的精神和原理的情况下对上述实施例进行许多变化和修改。所有修改旨在被包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。

Claims (10)

1.一种基于智能网卡的带外管理系统，其特征在于，包括：
主板BMC，所述主板BMC包括第一MAC接口；
智能网卡，所述智能网卡包括网卡BMC，所述网卡BMC包括第二MAC接口；
交换芯片，所述交换芯片设置在所述智能网卡上，所述交换芯片的第一端口连接到所述第二MAC接口，第二端口连接到所述第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，所述交换芯片配置为将所述第三端口接收到的流量转发到所述第一MAC接口中。
2.根据权利要求1所述的带外管理系统，其特征在于，所述交换芯片还包括第四端口，所述第四端口连接到所述智能网卡的CPU。
3.根据权利要求2所述的带外管理系统，其特征在于，所述第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，所述智能网卡的CPU设置有相同网段的静态局域网IP地址以使所述第一MAC接口经由所述交换芯片访问所述智能网卡的CPU。
4.根据权利要求1所述的带外管理系统，其特征在于，所述第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，所述第二MAC接口设置有相同网段的静态局域网IP地址以使所述第一MAC接口经由所述交换芯片访问所述第二MAC接口。
5.根据权利要求1所述的带外管理系统，其特征在于，所述交换芯片经由I2C总线连接到所述第一MAC接口和所述第二MAC接口。
6.一种服务器，其特征在于，包括带外管理系统，所述带外管理系统包括：
主板BMC，所述主板BMC包括第一MAC接口；
智能网卡，所述智能网卡包括网卡BMC，所述网卡BMC包括第二MAC接口；
交换芯片，所述交换芯片设置在所述智能网卡上，所述交换芯片的第一端口连接到所述第二MAC接口，第二端口连接到所述第一MAC接口，第三端口连接到管理交换机，所述交换芯片配置为将所述第三端口接收到的流量转发到所述第一MAC接口中。
7.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述交换芯片还包括第四端口，所述第四端口连接到所述智能网卡的CPU。
8.根据权利要求7所述的服务器，其特征在于，所述第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，所述智能网卡的CPU设置有相同网段的静态局域网IP地址以使所述第一MAC接口经由所述交换芯片访问所述智能网卡的CPU。
9.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述第一MAC接口设置有静态局域网IP地址，所述第二MAC接口设置有相同网段的静态局域网IP地址以使所述第一MAC接口经由所述交换芯片访问所述第二MAC接口。
10.根据权利要求6所述的服务器，其特征在于，所述交换芯片经由I2C总线连接到所述第一MAC接口和所述第二MAC接口。
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