DE102017119379A1 - Systemboard für ein Computersystem, Computersystem mit einem solchen Systemboard sowie Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems - Google Patents

Systemboard für ein Computersystem, Computersystem mit einem solchen Systemboard sowie Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Systemboard (1) für ein Computersystem mit einer Management-Einheit (2) zum Sammeln von Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems, einer Netzwerk-Schnittstelle (3), sowie einer Kommunikations-Einheit (4), die separat von der Management-Einheit (2) eingerichtet ist, an die Netzwerk-Schnittstelle (3) angebunden ist und eine Software (5) für eine Kommunikation über Netzwerk enthält. Die Management-Einheit (2) ist eingerichtet gesammelte Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems an die Software (5) innerhalb der Kommunikations-Einheit (4) zu übergeben. Die Software (5) ist innerhalb der Kommunikations-Einheit (4) ausschließlich dazu eingerichtet die gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll (6) für eine Kommunikation über die Netzwerk-Schnittstelle (3) innerhalb eines Netzwerkes einzubinden. Ferner wird ein Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Systemboard für ein Computersystem, ein Computersystem mit einem solchen Systemboard sowie ein Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems.
  • Bisher erfolgt das Management einer Infrastruktur in einem Computersystem klassisch durch Installation einer Management-Software innerhalb des oder gesteuert durch das Betriebssystem. Die Management-Software übermittelt Gesundheitsdaten, Telemetrie-Daten beziehungsweise Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems beziehungsweise des Systemboards (z. B. Parameter von Lüftern, Temperatur, Spannungen, und so weiter) an das Betriebssystem beziehungsweise an eine dedizierte Managementumgebung, z. B. einen Managementserver.
  • Ein derartiges In-Band-Management hat zur Konsequenz, dass die gesammelten Systeminformationen nur erfasst und ausgewertet werden können, beziehungsweise nur dann für einen Administrator der PC-Infrastruktur verfügbar sind, wenn die Management-Software, das Betriebssystem selbst bzw. die Hardware des Computersystems fehlerfrei laufen. Falls jedoch irgendein Fehler im Betriebssystem, in der Management-Software oder in der Hardware des Computersystems auftritt, besteht die Gefahr, dass die Management-Software nicht mehr länger voll funktionsfähig ist und Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems nicht mehr gesammelt, geschweige denn ausgewertet werden können. Zudem besteht ein Nachteil darin, dass dedizierte Management-Software für solche Zwecke oft individuell programmiert wird und somit komplex und kostenaufwendig ist, nicht zuletzt aufgrund der kontinuierlich durchzuführenden Software-Updates. Ferner erfolgt eine Anbindung der Management-Software an eine außerhalb des Computersystems eingerichtete Managementumgebung oftmals über proprietäre Kommunikations-Protokolle, die eine Integration in bestehende Anlagen oder Systeme oftmals mühsam und aufwendig machen.
  • Daneben gibt es bereits Lösungen für ein so genanntes Out-of-Band-Management, bei denen ein Erfassen und Auswerten von Statusinformationen der Systemkomponenten eines Computersystems unabhängig von einer innerhalb eines Betriebssystems laufenden Management-Software erfolgt. Derartige Ansätze erfordern jedoch aufwendige Architekturen beziehungsweise teure Management-Komponenten, die speziell für diese Zwecke im Computersystem eingerichtet sein müssen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Systemboard für ein Computersystem sowie ein Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems aufzuzeigen, die ein einfaches sowie kostengünstiges Management eines Computersystems ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird in einem ersten Aspekt durch ein Systemboard für ein Computersystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Aspekte sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
  • Das Systemboard umfasst eine Management-Einheit, die eingerichtet ist, Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems zu sammeln. Ferner umfasst das Systemboard eine Netzwerk-Schnittstelle, sowie eine Kommunikations-Einheit, die separat von der Management-Einheit eingerichtet ist. Die Kommunikations-Einheit ist an die Netzwerk-Schnittstelle angebunden. Weiterhin enthält die Kommunikations-Einheit eine Software für eine Kommunikation über Netzwerk.
  • Die Management-Einheit ist eingerichtet, gesammelte Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems an die Software innerhalb der Kommunikations-Einheit zu übergeben. Die Software innerhalb der Kommunikations-Einheit ist ausschließlich dazu eingerichtet, die gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll für eine Kommunikation über die Netzwerk-Schnittstelle innerhalb eines Netzwerkes einzubinden.
  • Ein derartiges Systemboard ermöglicht auf einfache Weise das Management eines zugehörigen Computersystems. Wesentlich bei diesem Systemboard ist, dass Komponenten ausgenutzt werden können, die bereits auf dem Systemboard (für sonstige Funktionalitäten) vorbereitet beziehungsweise installiert sind. Über die Management-Einheit werden Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems gesammelt. Die Management-Einheit kann beispielsweise ein bereits zu diesen Zwecken eingerichteter Management-Chip, z. B. ein so genannter System Management Chip (SMC), sein. Die Kommunikations-Einheit kann beispielsweise über einen separat von der Management-Einheit eingerichteten Kommunikations-Chip realisiert sein, der ebenfalls auf dem Systemboard zur Anbindung des Systemboards an ein Netzwerk eingerichtet ist. Beispielsweise kann die Kommunikations-Einheit durch oder innerhalb einer so genannten Management Engine realisiert sein. Die Kommunikations-Einheit kann beispielsweise als Bestandteil eines Chipsatzes im Computersystem eingerichtet sein. Die Kommunikations-Einheit ist an die Netzwerk-Schnittstelle angebunden und enthält eine Software für eine Kommunikation über Netzwerk.
  • Bei dem Systemboard der hier erläuterten Art ist die Management-Einheit eingerichtet, gesammelte Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems an die Software innerhalb der Kommunikations-Einheit zu übergeben. Die Software ist dabei derart einfach aufgebaut, dass sie ausschließlich dazu eingerichtet ist, die gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll für eine Kommunikation über die Netzwerk-Schnittstelle innerhalb eines Netzwerkes einzubinden. Die Software dient hierbei ausschließlich einer Umsetzung bzw. Einbindung der gesammelten Statusinformationen in ein definiertes Kommunikations-Protokoll. Auf diese Weise kann die Software sehr einfach und wartungsarm gehalten werden. Die Software kann beispielsweise eine Software-Applikation sein, die innerhalb der Kommunikations-Einheit zu den erläuterten Zwecken installiert ist.
  • Auf diese Weise nutzt die Management-Einheit die Netzwerkanbindung der Kommunikations-Einheit aus, um gesammelte Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems über die Netzwerk-Schnittstelle innerhalb eines Netzwerkes zu versenden. Eine entsprechende Kommunikations-Protokoll-Umsetzung erfolgt über die Software innerhalb der Kommunikations-Einheit, wobei die Software ausschließlich für diese Zwecke eingerichtet ist.
  • Auf diese Weise ist eine sehr einfache Erfassung und Weitergabe über Netzwerk von Statusinformationen eines Computersystems möglich, in dem das erläuterte Systemboard eingesetzt wird. Das Systemboard arbeitet quasi als Sensor zur Erfassung von Status- beziehungsweise Fehlerinformationen oder allgemein Telemetrie-Daten des Computersystems. Ein Management wird auf einfache Weise dadurch realisiert, dass bestimmte Aufgaben von bereits vorinstallierten Einheiten auf dem Systemboard synergetisch kombiniert werden. Spezielle, komplexe und teure Komponenten für ein Out-of-Band-Management des Computersystems sind bei dieser Lösung nicht erforderlich. Auf diese Weise stellt das Systemboard der erläuterten Art ein sehr kostengünstiges und einfaches Out-of-Band-Management eines Computersystems bereit.
  • In diversen Ausführungsformen ist die Management-Einheit über einen System-Bus an die Kommunikations-Einheit angebunden. Beispielsweise kann die Management-Einheit über einen so genannten System-Management-Bus (SM-Bus) mit der Kommunikations-Einheit verbunden sein. Diesbezüglich kann eine bestehende Infrastruktur innerhalb des Computersystems, beziehungsweise auf dem Systemboard des Computersystems, ausgenutzt werden.
  • In diversen Ausführungsformen ist die Management-Einheit ohne eigene Anbindung an eine Netzwerk-Schnittstelle eingerichtet. Wie oben erläutert, nutzt die Management-Einheit die Netzwerkanbindung der Kommunikations-Einheit, wobei letztere an die Netzwerk-Schnittstelle zur Kommunikation innerhalb eines Netzwerkes angebunden ist. Eine eigene Netzwerkanbindung (eigenes Netzwerk-Interface) der Management-Einheit ist somit nicht erforderlich. Auf diese Weise kann die Management-Einheit kostengünstig über eine oder mehrere auf dem Systemboard vorinstallierte Komponenten realisiert werden. Insbesondere sind keine speziellen Management-Chips mit Netzwerkanbindung, wie beispielsweise so genannte Base Board Management-Controller (BMC), notwendig.
  • In diversen Ausführungsformen wird lediglich die Management-Einheit dazu verwendet, entsprechende Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems zu sammeln. Wie oben erläutert, wird die Kommunikations-Einheit lediglich als eine Art Netzwerk-Proxy herangezogen zur Einbindung der durch die Management-Einheit gesammelten Statusinformationen in ein entsprechendes Kommunikations-Protokoll. Die Kommunikations-Einheit ist dazu, wie erläutert, mit der sehr einfach gehaltenen Software aufgerüstet. Einer weiteren Funktionalität der Kommunikations-Einheit bedarf es in diesem Fall nicht. Aufgrund der Einfachheit der Software, die lediglich zur Einbindung der Statusinformationen in das Kommunikations-Protokoll eingerichtet ist, kann ein hohes Maß an Sicherheit gegen Manipulationen des Computersystems gewährleistet werden. Selbst wenn die Kommunikations-Einheit als solche sonstige systemübergreifende und weitreichende Funktionalitäten innerhalb des Computersystems erfüllt, wird sie zu den genannten Zwecken lediglich auf die Funktion eines Netzwerk-Proxys reduziert. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Kommunikations-Einheit vermittels der Software ungewünschte oder gar sicherheitskritische Vorgänge innerhalb des Computersystems auslöst. Aufgrund der Einfachheit der Software ist es daher z. B. möglich, eine bereits innerhalb eines Chipsatzes vorbereitete Kommunikations-Einheit (z. B. Management Engine) mit der Funktionalität einer Einbindung der Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll aufzurüsten, ohne die Sicherheit des Computersystems gegen Manipulationen zu gefährden.
  • In diversen Ausführungsformen kann das Systemboard derart eingerichtet sein, dass ausschließlich die Management-Einheit Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems sammelt. In diesem Fall weist die Kommunikations-Einheit eine derartige Funktionalität selbst nicht auf. Auf diese Weise kann die Kommunikations-Einheit im Rahmen ihrer sonstigen Funktionalitäten (die hier nicht weiter erläutert werden) sehr einfach und kostengünstig implementiert werden.
  • In einem weiteren Aspekt wird die obige Aufgabe durch ein Computersystem mit einem Systemboard der erläuterten Art gelöst. Das Computersystem erlaubt eine sehr einfache Out-of-Band-Überwachung seiner Systemkomponenten. Insbesondere in Umgebungen, in denen das Computersystem schwer oder gar nicht zugänglich ist, können auf einfache Weise Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems über Netzwerk nach außen ausgegeben werden. Insbesondere in einem Fehlerfall, in dem das Betriebssystem des Computersystems fehlerhaft ist oder gar nicht hochgefahren ist oder in einem Fall, in dem der Startprozess des Computersystems fehlerhaft ist, so dass das Computersystem nicht einwandfrei bootet, können dennoch Statusinformationen über das Zusammenspiel der Komponenten gemäß der erläuterten Art erfasst und über Netzwerk versendet werden, soweit der Betrieb der beteiligten Komponenten in einem solchen Fehlerfall noch gewährleistet ist. Auf diese Weise ermöglicht das Computersystem mit dem entsprechenden Systemboard gerade in Fehlerfällen an einem schwer zugänglichen Einsatzort ein zuverlässiges Out-of-Band-Management.
  • In einem weiteren Aspekt wird die obige Aufgabe durch ein Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems gemäß Patentanspruch 6 gelöst. Weitere Implementierungen beziehungsweise Aspekte des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.
  • Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • - Sammeln von Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems durch eine Management-Einheit, die auf einem Systemboard des Computersystems eingerichtet ist,
    • - Übergeben der gesammelten Statusinformationen der Systemkomponenten des Computersystems von der Management-Einheit an eine Software innerhalb einer Kommunikations-Einheit, wobei die Kommunikations-Einheit separat von der Management-Einheit auf dem Systemboard des Computersystems eingerichtet ist und an eine Netzwerk-Schnittstelle angebunden ist,
    • - ausschließliches Einbinden der gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll durch die Software innerhalb der Kommunikations-Einheit, sowie
    • - Versenden von Daten gemäß dem Kommunikations-Protokoll, enthaltend die gesammelten Statusinformationen durch die Kommunikations-Einheit vermittels der Netzwerk-Schnittstelle innerhalb eines Netzwerkes.
  • Ein solches Verfahren ermöglicht eine einfache und kostengünstige Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems. Bei dem Verfahren können einzelne Funktionen bereits auf dem Systemboard vorinstallierter Komponenten synergetisch ausgenutzt werden. So kann das Sammeln von Statusinformationen durch die Management-Einheit erfolgen, die beispielsweise bereits als Management-Chip, insbesondere als System Management-Chip, auf dem Systemboard eingerichtet ist. Die gesammelten Statusinformationen der Systemkomponenten werden an eine Software innerhalb der Kommunikations-Einheit übergeben, die als eine Art Netzwerk-Proxy fungiert. Die Software innerhalb der Kommunikations-Einheit ist derart einfach implementiert, dass diese ausschließlich die gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll einbindet. Anschließend werden die innerhalb des Kommunikations-Protokolls eingebundenen Statusinformationen durch die Kommunikations-Einheit vermittels der Netzwerk-Schnittstelle innerhalb eines Netzwerkes versendet.
  • Ein kompliziertes Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems vermittels speziell hierfür eingerichteter, teurer Komponenten ist hier nicht erforderlich. Vielmehr wird die Kommunikations-Einheit aus Sicht der Management-Einheit lediglich zur Netzwerk-Kommunikation herangezogen, wobei die Kommunikations-Einheit über die Software entsprechend aufgerüstet wird. Es bedarf somit neben einer Implementierung des Zusammenspiels zwischen der Management-Einheit und der Kommunikations-Einheit (was auf einfache Weise durch eine Kommunikation über einen System-Bus, wie einen SM-Bus, implementiert werden kann) lediglich der Implementierung der Software innerhalb der Kommunikations-Einheit, um die verfahrensgemäßen Schritte durchführen zu können. Die Software erfüllt ausschließlich die Funktionalität eines Einbindens der von der Management-Einheit gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll zum Versenden innerhalb eines Netzwerkes. Eine weitere Funktionalität wird durch die Software nicht bereitgestellt. Somit ist die Software, nicht zuletzt vor dem Hintergrund einer Manipulationssicherheit, sehr einfach gehalten.
  • In diversen Implementierungen des Verfahrens hat die Management-Einheit keine eigene Anbindung an eine Netzwerk-Schnittstelle. Die Management-Einheit nutzt vielmehr die Netzwerkanbindung der Kommunikations-Einheit. Auf diese Weise ist keine Bereitstellung einer speziell hierfür eingerichteten, teuren Management-Einheit erforderlich. Vielmehr kann ein bereits auf dem Systemboard eingerichteter System Management-Chip für die genannten Zwecke herangezogen werden.
  • In diversen Implementierungen des Verfahrens sammelt ausschließlich die Management-Einheit Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems. In diesem Fall ist nicht erforderlich, dass die Kommunikations-Einheit selbst Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems sammelt. Auch auf diese Weise ist eine einfache Integration des erläuterten Verfahrens in bereits bestehende Komponenten auf einem Systemboard des Computersystems möglich. Die Kommunikations-Einheit kann beispielsweise Bestandteil einer so genannten Management Engine innerhalb eines Chipsatzes des Computersystems sein.
  • In diversen Implementierungen wird das Verfahren ohne eine Verbindung zu einem Hauptprozessor beziehungsweise zu einem (Haupt-) Betriebssystem des Computersystems durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren völlig unabhängig vom Hauptprozessor beziehungsweise vom (Haupt-) Betriebssystem durchführbar ist. Selbst wenn das (Haupt-) Betriebssystem fehlerhaft ist beziehungsweise nicht hochgefahren ist und/oder der Hauptprozessor des Computersystems fehlerhaft ist beziehungsweise ein sonstiger Fehler im Computersystem vorliegt, können dennoch ggf. Statusinformationen des Computersystems über das erläuterte Verfahren gesammelt und über Netzwerk nach außen versendet werden. Auf diese Weise ist ein reines Out-of-Band-Management des Computersystems völlig unabhängig von so genannten In-band-Komponenten durchführbar.
  • In diversen Implementierungen des Verfahrens ist das Kommunikations-Protokoll ein sogenanntes Message Queue Telemetry Transport-Protokoll (MQTT). MQTT wird vielfach in so genannten Internet-of-Things-Anwendungen (IoT) zur Übermittlung von Daten eingesetzt. Vermittels MQTT können somit auf einfache Weise Statusinformationen von Systemkomponenten zum Beispiel an einen angebundenen Management-Dienst übersendet werden. Über einen so genannten MQTT-Broker können Statusinformationen an einen entsprechenden Kommunikationspartner innerhalb des Management-Dienstes übersandt werden. Der MQTT-Broker kann die gesamte Datenlage seiner Kommunikationspartner enthalten. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, ein komplexes Lagebild des überwachten Computersystems im Computersystem selbst zu hinterlegen. Vielmehr können die gesammelten Statusinformationen verfahrensgemäß auf einfache Weise per Netzwerk nach außerhalb des Computersystems gesendet werden und dort weiterverarbeitet werden.
  • Ein weiterer Vorteil von MQTT ist dadurch gegeben, dass an der Netzwerk-Schnittstelle des zu überwachenden Computersystems keine geöffneten Netzwerk-Ports (so genannte Listening-Ports) eingerichtet sein müssen. Vielmehr kann das zu überwachende Computersystem selbst eine Verbindung zu einem externen Management-Dienst bzw. zu einem MQTT-Broker aufbauen, um entsprechende Statusinformationen zu übermitteln.
  • Ein weiterer Vorteil von MQTT besteht darin, dass es aufgrund seiner Standardisierung auf einfache Weise in bereits bestehende Management-Dienste integrierbar ist. Somit kann das Verfahren der erläuterten Art auf einfache Weise über bestehende Management-Dienste realisiert werden, ohne spezielle Einrichtungen, z. B. spezielle Management-Server mit proprietären Kommunikations-Protokollen, einrichten zu müssen.
  • Sämtliche Merkmale, Aspekte und Implementierungen des erläuterten Systemboards beziehungsweise des erläuterten Computersystems können in entsprechenden Merkmalen, Maßnahmen und Schritten des erläuterten Verfahrens Niederschlag finden und umgekehrt.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Zeichnung im Folgenden näher erläutert.
  • Die Figur zeigt eine schematisierte Darstellung einer Anordnung eines Systemboards und mehrerer externer Management-Möglichkeiten.
  • In der Figur ist insbesondere ein Systemboard 1 gezeigt, auf dem eine Management-Einheit 2, eine Kommunikations-Einheit 4 sowie eine Netzwerk-Schnittstelle 3 eingerichtet sind. Die Management-Einheit 2 kann beispielsweise als so genannter System-Management-Chip auf dem Systemboard 1 eingerichtet sein. Der System-Management-Chip umfasst einen Microcontroller und eine Firmware. Die Management-Einheit 2 sammelt Statusinformationen von Systemkomponenten (nicht näher dargestellt) des Computersystems, in dem das Systemboard 1 eingerichtet sein kann. Beispielsweise umfassen solche Statusinformationen Lüfterdrehzahlen von im Computersystem eingerichteten Lüftern, Bauteiltemperaturen, Innenraumtemperaturen, Fehler- beziehungsweise Statuscodes von Bauteilen und Komponenten, und so weiter. Die Management-Einheit 2 kann herzu über entsprechende Bus-Leitungen (z. B. eines System Management-Busses) mit den entsprechenden Bauteilen und Komponenten beziehungsweise deren Sensoren verbunden sein.
  • Die Kommunikations-Einheit 4 ist separat von der Management-Einheit 2 auf dem Systemboard 1 eingerichtet. Die Kommunikations-Einheit 4 kann beispielsweise in Form einer so genannten Management Engine innerhalb des Chipsatzes auf dem Systemboard 1 eingerichtet sein. Die Kommunikations-Einheit 4 weist eine Software 5 auf. Die Software 5 kann beispielsweise als Software-Applikation in einem Speicher der Kommunikations-Einheit 4 abgelegt sein und wird über einen eigenen Prozessor beziehungsweise Microcontroller der Kommunikations-Einheit 4 ausgeführt.
  • Neben diesen Komponenten sind auf dem Systemboard 1 noch eine CPU 10 und ein in einem Speicher abgelegtes Betriebssystem 11 eingerichtet. Die CPU 10 verarbeitet auf herkömmliche Weise Informationen gesteuert durch das laufende Betriebssystem 11. Über die Netzwerk-Schnittstelle 3 kann dabei eine Netzwerkverbindung nach außerhalb des Systemboards 1 aufgebaut werden, um Daten und Informationen über Netzwerk zu versenden oder zu empfangen. Dieses Vorgehen entspricht einem herkömmlichen Vorgehen zum Betrieb des Computersystems, in dem das Systemboard 1 eingerichtet ist. Derartige Vorgänge zwischen CPU 10, Betriebssystem 11 und Netzwerk-Schnittstelle 3 werden hier als so genannter In-Band-Betrieb verstanden und sind lediglich schematisiert dargestellt.
  • Neben dem In-Band-Betrieb sind die erläuterten Komponenten 2, 4 und 3 für einen Out-of-Band-Betrieb des Systemboards 1 eingerichtet.
  • Die Management-Einheit 2 ist insbesondere über einen System-Bus 7 mit der Kommunikations-Einheit 4 verbunden. Die Management-Einheit 2 ist eingerichtet, die gesammelten Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems an die Kommunikations-Einheit 4, genauer an die Software 5 innerhalb der Kommunikations-Einheit 4, zu übergeben. Hierbei kann z.B. die Management-Einheit 2 auf die Software 5 innerhalb der Kommunikations-Einheit 4 zugreifen und die gesammelten Statusinformationen der Systemkomponenten des Computersystems an die Software 5 übergeben. Alternativ greift die Kommunikations-Einheit 4, zum Beispiel vermittels ihrer Software 5, selbst auf die Management-Einheit 2 zu und fragt die gesammelten Statusinformationen aus der Management-Einheit 2 ab. Die Management-Einheit 2 hat selbst keine eigene Anbindung an eine Netzwerk-Schnittstelle, insbesondere keine eigene Anbindung an die Netzwerk-Schnittstelle 3. Auf diese Weise kann die Management-Einheit 2 über einen herkömmlich vorhandenen System-Management-Chip realisiert werden und sehr einfach gehalten werden, ohne ein eigenes Netzwerk-Interface für eine Netzwerk-Kommunikation vorsehen zu müssen.
  • Die Software 5 innerhalb der Kommunikations-Einheit 4 ist derart einfach aufgebaut, dass die Software 5 ausschließlich die aus der Management-Einheit 2 erhaltenen Statusinformationen der Systemkomponenten in ein Kommunikations-Protokoll 6 für eine Kommunikation über die Netzwerk-Schnittstelle 3 innerhalb eines Netzwerkes einbindet. Das bedeutet, dass die Software 5 lediglich eine Umsetzung eines Datenformates zwischen der Management-Einheit 2 und der Kommunikations-Einheit 4 (gemäß dem System-Bus 7) in ein Datenformat gemäß dem Kommunikations-Protokoll 6 durchführt. Weitere, darüber hinausgehende Aufgaben hat die Software 5 nicht. Auf diese Weise ist die Software 5 eine generische Software, die minimalistisch aufgebaut ist und lediglich zur Einbindung der gesammelten Statusinformationen in das Kommunikations-Protokoll 6 dient.
  • Die Kommunikations-Einheit 4 kann derart implementiert sein, dass die Software 5 die einzige Software innerhalb der Kommunikations-Einheit 4 ist. Zumindest kann die Kommunikations-Einheit 4 derart eingerichtet sein, dass die Software 5 die einzige Software zur Verarbeitung der durch die Management-Einheit 2 gesammelten Statusinformationen ist. Die Kommunikations-Einheit 4 kann neben den erläuterten Funktionalitäten noch weitere Funktionalitäten umfassen, die hier nicht näher erläutert werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur ist jedoch ausschließlich die Management-Einheit 2 eingerichtet, entsprechende Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems zu sammeln. Das bedeutet, dass die Statusinformationen ausschließlich durch die Management-Einheit 2 und nicht etwa noch zusätzlich durch die Kommunikations-Einheit 4 gesammelt werden.
  • Nach Übergeben der gesammelten Statusinformationen von der Management-Einheit 2 an die Software 5 innerhalb der Kommunikations-Einheit 4 und nach Einbinden der gesammelten Statusinformationen in das Kommunikations-Protokoll 6 durch die Software 5 können die gesammelten Statusinformationen als Daten gemäß dem Kommunikations-Protokoll 6 durch die Kommunikations-Einheit 4 vermittels der Netzwerk-Schnittstelle 3 innerhalb eines Netzwerkes versendet werden.
  • Die Kommunikations-Einheit 4 fungiert demnach als Netzwerk-Proxy für die Management-Einheit 2, wobei letztere sich der Netzwerkanbindung der Kommunikations-Einheit 4 an die Netzwerk-Schnittstelle 3 bedient.
  • Die Daten gemäß dem Kommunikations-Protokoll 6 können über die Netzwerk-Schnittstelle 3 vom Systemboard 1 an diverse Management- beziehungsweise Überwachungs-Komponenten 8 beziehungsweise 9 über Netzwerk versendet werden. Die Komponenten 8 und 9 können Management-Dienste außerhalb des Computersystems sein, die über Netzwerk an das Computersystem beziehungsweise an das Systemboard 1 angebunden sind. Beispielsweise kann es sich bei dem Management-Dienst 8 um ein Administrations-Computersystem innerhalb eines lokalen Netzwerkes (LAN) handeln, über das das Systemboard 1 beziehungsweise das Computersystem angebunden ist. Beispielsweise hat ein Administrator Zugriff auf den Management-Dienst 8, um die per Netzwerk versendeten Daten, das heißt die im Kommunikations-Protokoll 6 enthaltenen Statusinformationen, auszuwerten und zu diagnostizieren. Der Management-Dienst 8 kann somit ein sogenannter On-Premise-Dienst sein.
  • Der Management-Dienst 9 kann beispielsweise einen Cloud-Service umfassen und als Management-Server eingerichtet sein der über Ethernet/Internet vom Systemboard 1 aus erreichbar ist. Der Management-Dienst 9 kann beispielsweise von einem IT-Administrationsdienstleister bereitgestellt bzw. betreut werden.
  • Bevorzugt ist das Kommunikations-Protokoll 6 gemäß dem MQTT-Standard ausgeführt. Das bedeutet, dass die gesammelten Statusinformationen innerhalb des MQTT-Protokolls vom Systemboard 1 über die Netzwerk-Schnittstelle 3 an einen oder beide der Management-Dienste 8 und 9 gesendet werden. Einer oder beide der Management-Dienste 8 und 9 kann als MQTT-Broker ausgeführt sein, um die übermittelten Statusinformationen an weitere Administrations-Systeme (nicht dargestellt) weiterzugeben. Alternativ ist auch denkbar, dass ein spezieller MQTT-Broker dem Systemboard 1 und den Management-Diensten 8 und 9 zwischengeschaltet ist (nicht dargestellt).
  • Ein Vorteil des Einsatzes von MQTT als Kommunikations-Protokoll 6 liegt darin, dass das Systemboard 1 an der Netzwerk-Schnittstelle 3 keine geöffneten Netzwerk-Ports (listening ports) aufweisen muss. Das bedeutet, dass keinerlei Verbindung von außen, z. B. von den Management-Diensten 8 und 9 oder von einem dedizierten MQTT-Broker aus, zur Netzwerk-Schnittstelle 3 des Systemboards 1 aufgebaut werden kann. Vielmehr baut das Systemboard 1 über die Netzwerk-Schnittstelle 3 eine Verbindung nach außen zu den entsprechenden Management-Diensten 8 und 9 beziehungsweise zu entsprechenden MQTT-Brokern auf. Daten gemäß dem Kommunikations-Protokoll 6 werden somit vom Systemboard 1 an MQTT-Broker beziehungsweise an die Management-Dienste 8 und 9 weitergegeben (Push-Betrieb).
  • Ein weiterer Vorteil von MQTT besteht darin, dass das Systemboard 1 beziehungsweise die Out-of-Band-Überwachung gemäß der erläuterten Art auf einfache Weise in bestehende Systeme integriert werden kann. Es bedarf somit keines spezifisch eingerichteten Management-Servers. Insbesondere können existierende Cloud-Lösungen verwendet werden. Es können z.B. Daten an bereits existierende Dienste gemäß der so genannten Predictive Maintenance (Prädiktive Wartung) über MQTT auf einfache Weise versendet werden. So kann eine Telemetrie-Überwachung des Computersystems mit einer Telemetrie-Überwachung von Systemen oder Industrieanlagen zusammengeführt werden, die über das Computersystem selbst überwacht beziehungsweise gesteuert werden.
  • Auf diese Weise ermöglicht das Systemboard 1 eine einfache und kostengünstige Out-of-Band-Überwachung von Systemkomponenten des Computersystems durch ein synergetisches Zusammenspiel der Management-Einheit 2, der Kommunikations-Einheit 4 sowie der Netzwerk-Schnittstelle 3, wobei diese Komponenten durch herkömmlich auf dem Systemboard 1 eingerichtete Komponenten realisiert sein können, ohne dass es der Einrichtung von komplexen und teuren Zusatzkomponenten bedarf. Insbesondere entfällt das Einrichten eines speziellen, netzwerkfähigen Chips, wie eines BMC. Vielmehr übernehmen herkömmlich auf dem Systemboard 1 eingerichtete Komponenten die einzelnen Aufgaben und Funktionen unter Ausnutzung der Aufgaben und Funktionen der anderen Komponenten.
  • Die erläuterten Maßnahmen können ohne irgendeine Verbindung zur CPU 10 beziehungsweise zum Betriebssystem 11, d. h. ohne irgendeine Verbindung zu In-Band-Komponenten, durchgeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass ein Sammeln und Versenden von Statusinformationen auch dann möglich sein kann, wenn das Computersystem nicht hochgefahren ist oder während des Hochfahrens fehlerhaft ist. Beispielsweise kann die CPU 10 und/oder das Betriebssystem 11 Fehlfunktionen aufweisen, die ein Hochfahren des Computersystems verhindern. Auch können Fehler in einem Ablauf eines Basic Input Output Systems (BIOS) des Computersystems auftreten, die wiederum ein Hochfahren des Computersystems verhindern. Soweit die Komponenten 2, 3 und 4 jedoch funktionstüchtig sind, können in jedem Fall Statusinformationen der Systemkomponenten des Computersystems erfasst und über Netzwerk nach außen ausgegeben werden. Dies erlaubt eine einfache Auswertung von Fehlerfällen über Management-Dienste 8 beziehungsweise 9, ohne dass es eines direkten physischen Zugriffs auf das Systemboard 1 beziehungsweise auf das Computersystem bedarf. Auf diese Weise ist eine sehr einfache Out-of-Band-Fernwartung erzielt. Das Systemboard 1 arbeitet quasi als Sensor für Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems.
  • Eine denkbare Anwendung des erläuterten Systemboards 1 innerhalb eines Computersystems ist dadurch gegeben, dass das Computersystem als Industrie-PC an einem exponierten Einsatzort eingerichtet ist. Beispielsweise kann das Computersystem als Steuer-Anlage in einer Windkraftanlage, wie z.B. auf einem Windrad, eingesetzt werden. Im Fehlerfall des Computersystems können Statusinformationen über das Systemboard 1 per Netzwerk beziehungsweise Internetverbindung nach außen an entsprechende Management-Dienste ausgegeben werden. Auf diese Weise kann das Computersystem einfach überwacht und ferngewartet werden.
  • Das Systemboard 1 kann eingerichtet sein, Steuerbefehle von den externen Management-Diensten 8 beziehungsweise 9 über die Netzwerk-Schnittstelle 3 zu erhalten. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Systemboard 1 über die Netzwerk-Schnittstelle 3 eine Verbindung zu einem oder beiden der Management-Dienste 8 und 9 aufbaut, um entsprechende Steuerbefehle abzufragen (so genanntes Polling). Entsprechende Steuerbefehle können dann vermittels einer aufgebauten Verbindung rückübermittelt werden und über das Kommunikations-Protokoll 6 und die Kommunikations-Einheit 4 beziehungsweise über deren Software 5 in entsprechende System-Bus-Daten 7 umgewandelt werden und der Management-Einheit 2 übergeben werden, so dass letztere über die externen Management-Dienste 8 und 9 per Netzwerk steuerbar ist. Alternativ oder ergänzend können auch andere Komponenten des Systemboards 1, wie z. B. die Kommunikations-Einheit 4, auf diese Weise gesteuert werden.
  • In weiteren Ausführungsformen führt die Management-Einheit 2 vor einem Übergeben der gesammelten Statusinformationen an die Kommunikations-Einheit 4 eine Vorverarbeitung, z. B. Filterung oder Vorsondierung, der Statusinformationen durch. Auf diese Weise kann der Traffic zwischen der Management-Einheit 2 und der Kommunikations-Einheit 4 auf wesentliche Informationen konzentriert und die Performance hochgehalten werden.
  • Die in der Figur dargestellte schematisierte Ausführungsform ist lediglich beispielhaft gewählt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Systemboard
    2
    Management-Einheit
    3
    Netzwerk-Schnittstelle
    4
    Kommunikations-Einheit
    5
    Software
    6
    Kommunikations-Protokoll
    7
    System-Bus
    8
    Management-Dienst
    9
    Management-Dienst
    10
    CPU
    11
    Betriebssystem

Claims (10)

  1. Systemboard (1) für ein Computersystem, umfassend: - eine Management-Einheit (2), die eingerichtet ist Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems zu sammeln, - eine Netzwerk-Schnittstelle (3), sowie - eine Kommunikations-Einheit (4), die separat von der Management-Einheit (2) eingerichtet ist, an die Netzwerk-Schnittstelle (3) angebunden ist und eine Software (5) für eine Kommunikation über Netzwerk enthält, wobei die Management-Einheit (2) eingerichtet ist gesammelte Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems an die Software (5) innerhalb der Kommunikations-Einheit (4) zu übergeben und wobei die Software (5) innerhalb der Kommunikations-Einheit (4) ausschließlich dazu eingerichtet ist die gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll (6) für eine Kommunikation über die Netzwerk-Schnittstelle (3) innerhalb eines Netzwerkes einzubinden.
  2. Systemboard (1) nach Anspruch 1, wobei die Management-Einheit (2) über einen System-Bus (7) an die Kommunikations-Einheit (4) angebunden ist.
  3. Systemboard (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Management-Einheit (2) ohne eigene Anbindung an eine Netzwerk-Schnittstelle (3) eingerichtet ist.
  4. Systemboard (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ausschließlich die Management-Einheit (2) eingerichtet ist Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems zu sammeln.
  5. Computersystem mit einem Systemboard (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
  6. Verfahren zur Out-of-Band-Überwachung eines Computersystems, umfassend die Schritte: - Sammeln von Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems durch eine Management-Einheit (2), die auf einem Systemboard (1) des Computersystems eingerichtet ist, - Übergeben der gesammelten Statusinformationen der Systemkomponenten des Computersystems von der Management-Einheit (2) an eine Software (5) innerhalb einer Kommunikations-Einheit (4), wobei die Kommunikations-Einheit (4) separat von der Management-Einheit (2) auf dem Systemboard (1) des Computersystems eingerichtet ist und an eine Netzwerk-Schnittstelle (3) angebunden ist, - ausschließliches Einbinden der gesammelten Statusinformationen in ein Kommunikations-Protokoll (6) durch die Software (5) innerhalb der Kommunikations-Einheit (4), sowie - Versenden von Daten gemäß dem Kommunikations-Protokoll (6) enthaltend die gesammelten Statusinformationen durch die Kommunikations-Einheit (4) vermittels der Netzwerk-Schnittstelle (3) innerhalb eines Netzwerkes.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verfahren ohne eine Verbindung zu einem Hauptprozessor (10) bzw. zu einem Betriebssystem (11) des Computersystems durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Management-Einheit (2) keine eigene Anbindung an eine Netzwerk-Schnittstelle (3) hat.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ausschließlich die Management-Einheit (2) Statusinformationen von Systemkomponenten des Computersystems sammelt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei das Kommunikations-Protokoll (6) ein Message Queue Telemetry Transport (MQTT) Protokoll ist.
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