openbmc简介

OpenBMC

在说OpenBMC之前，先说一下BMC（Baseboard Manager Controller，简称BMC），BMC应用了IPMI架构的智能性，是嵌入在计算机（通常是服务器）主板上的专用的微控制器。它是负责管理系统和管理软件与服务器平台硬件之间的一个接口。

根据IPMI规范，BMC需要满足如下条件：

• 具有IMPI命令; 提供BMC访问接口（一般是网口）;
• 提供标准化的看门狗定时器接口和看门狗内部事件产生功能;
• 提供可被其他主机组件使用的事件接收功能;
• 提供可通过相应的IPMI必选命令访问的SDR（传感器数据记录）、SEL（系统事件记录）和FRU（现场可替换单元）等功能;

简而言之，BMC就是服务器主板上一块独立的小板卡，有自己独立的处理器，和控制系统，通过IPMB、LPC（low-pin-count-interface）、SMBus等接口与主机硬件或者主机系统进行通信，并通过网络、串行/Moderm、PCI等接口传向本地主机/远程服务器提供查询和控制等功能。

OpenBMC是BMC 的Linux发行版，旨在跨越异构系统，包括企业，高性能计算（HPC），电信和云规模数据中心等系统的管理。

2014年，四名Facebook程序员在一次Facebook 黑客马拉松活动上创建了一个名为OpenBMC的原型开源BMC固件。 2015年，IBM与Rackspace合作开发了一个开源BMC固件堆栈，也称为OpenBMC。这些项目仅在名称和概念上相似。2018年3月，OpenBMC成为Linux Foundation项目并融合在IBM堆栈上。OpenBMC项目的创始组织是Microsoft、Intel、BM、Google和Facebook。并且成立了一个技术指导委员会，由五家创始公司的代表来指导该项目。IBM的Brad Bishop当选为技术指导委员会主席。2019年4月，ArmHoldings也加入了OpenBMC技术指导委员会，成为了第六名成员。

OpenBmc使用Yocto Project作为底层构建和发行的框架，并结合OpenEmbedded，systemd和D-BusOpen等技术来轻松定制管理平台。同时，OpenBMC包含一个用于与固件堆栈进行交互的Web应用程序，并添加了Redfish对硬件管理的支持。它支持常见的主机状态查看和控制、主机固件更新等功能。

IPMI简介

可以说IPMI目前是BMC的核心，BMC的远程控制都是通过ipmi协议实现。IPMI的全称是Intelligent Platform Management Interface，智能平台管理接口。IPMI规定了很多的东西，BMC是其中最重要的一个部分，此外还有一些”模块“控制器通过IPMB与BMC相连，这些”模块“控制器一般控制特定的设备，有些支持热插拔。

IPMB全称Intelligent Platform Management Bus，是一种基于I2C的串行总线，它用于BMC与模块（主板上的子卡）控制器的通信，其上传递的是IPMI命令。

IMPI接口基于命令/响应机制，可通过网络将机箱、传感器、固件、存储、应用等主机组件的信息进行分类传递，通过软件ID对BIOS、系统管理软件、远程终端等传感器等进行分类管理，在网络、串行/Moderm接口、IPMB（I2C）、KCS、SMIC、SMBus等不同接口上传递都使用统一的格式。
IPMI1.0于1998年9月16日发布，制定了基本规范。
IPMI1.5于2001年2月21日发布，允许IPMI系统通过串口，BMC专用的带外网口，或者与主机共享的带内网口（NC-SI）与远程管理系统通讯。

IPMI2.0于2004年2月12日发布，增加了SOL（serial over LAN）、群组管理系统、身份认证（RAKP+、SHA-1等）、基于OpenSSL/RCMP+的安全增强网络接口、固件防火墙和VLAN支持等。其中,SOL支持将BIOS输出和操作系统终端重定向到与BMC相连的串口，进而通过IPMI与远程系统管理软件连接。同时，IPMI2.0兼容系统通常还提供KVM over IP(基于IP的远程键盘鼠标显示器连接)、远程桌面和页面服务器等功能，尽管这些功能并不属于IPMI协议。

IPMI2.0修订版1.1于2013年10月1日发布，修订了勘误表，说明和附录，并增加了对IPv6寻址的支持。

OpenBMC软件架构

BMC硬件本身就是一个计算机系统。与常用的计算机系统相比，BMC中的硬件资源非常有限。BMC硬件中CPU运行速度较慢，闪存一般在32 MB，RAM一般少于256 MB。因此，OpenBMC被设计为完整的Linux发行版，可以灵活地定制以支持不同的BMC SoC或板卡。

OpenBMC映像包括一个引导程序（u-boot），一个Linux内核，开源软件包和特定于主板的软件包：

引导加载程序和Linux内核都包括BMC SoC的各种硬件驱动程序，包括i2c驱动程序，USB驱动程序，LPC驱动、PWM驱动程序和SPI驱动程序。

开源软件包一般包括常用应用程序，例如BusyBox，i2c工具，lm传感器，OpenSSH和Python等。

用户板的软件包包括用于特定板的初始化脚本和工具。例如，它包括一个用于从EEPROM转储资产信息的工具和一个风扇控制器守护程序，用于根据环境读数控制风扇速度。

在“ Wedge”内部的BMC上运行的“ OpenBMC”软件包如下图所示。

OpenBMC中，共有三组层：

• 1、通用层包括可用于不同板卡和BMC SoC的软件包。如meta-openembedded、meta-security等。
• 2、SoC层包括特定于BMC SoC的软件包，例如Aspeed对AST2300 / AST2400 SoC 基础包，引导加载程序和内核都在SoC层中定义。如meta-aspeed、meta-raspberrypi、meta-xilinx等。
• 3、板层包括用于不同板的封装。应用于特定Wedge的硬件配置的初始化脚本和工具，如meta-facebook、meta-ibm等

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