Внеполосное управление

Внеполосное управление (англ. out-of-band management, OOB), также известное как удалённое управление без участия пользователя (англ. lights-out management, LOM), — это технология доступа и управления устройствами и инфраструктурой в удалённых локациях через отдельный от рабочей сети управляющий канал. Внеполосное управление позволяет системному администратору осуществлять мониторинг и управление серверами и другим сетевым оборудованием дистанционно вне зависимости от состояния питания машины или наличия и работоспособности установленной операционной системы. В отличие от этого, внутриполосное управление (англ. in-band management) требует, чтобы управляемые системы были включены и были доступны по сетевым средствам операционной системы.

Для организации внеполосного управления могут использоваться выделенные управляющие интерфейсы, последовательные порты или мобильные сети 4G/5G.

Внеполосное управление в настоящее время считается неотъемлемой частью современных сетей для обеспечения непрерывности бизнеса, и многие производители предлагают его как отдельное решение.

Внеполосное и внутриполосное управление

В отличие от внеполосного, внутриполосное управление, например при помощи VNC или SSH, использует основной сетевой канал. Оно обычно требует установки специального программного обеспечения на удаляемой системе и возможно только после загрузки операционной системы и поднятия сетевых служб. Такой способ не позволяет управлять сетевыми компонентами независимо от состояния других устройств в сети. Классическим примером ограничения является ситуация, когда администратор пытается изменить настройки сети на удалённой машине и может заблокировать себе доступ, после чего восстановить его можно только физически добравшись до оборудования. Несмотря на эти ограничения, внутриполосные решения остаются популярными из-за своей простоты и низкой стоимости.

Архитектура

Полноценная система внеполосного управления обычно поддерживает удалённую перезагрузку, выключение и включение питания, мониторинг показаний аппаратных датчиков (скорость вентиляторов, напряжение питания, физический доступ к корпусу и т. д.), а также передачу видеоизображения на удалённый терминал с возможностью ввода с клавиатуры и мыши (англ. KVM over IP). Также возможен доступ к локальным носителям — например, DVD-диску или образу диска — с удалённой машины, что позволяет производить инсталляцию операционной системы дистанционно. Внеполосное управление может использоваться для изменения настроек BIOS, недоступных после запуска ОС, а также для конфигурации аппаратного RAID или параметров оперативной памяти, поскольку управляющая карта не зависит от жёстких дисков и оперативной памяти[1].

Поскольку последовательные порты традиционно играют важную роль в серверных решениях, полноценная внеполосная система также поддерживает взаимодействие с сервером через эмуляцию последовательного порта по локальной сети (англ. serial over LAN).

Передача экранного изображения по сети требует значительной пропускной способности, поэтому карты, такие как MegaRAC от AMI, используют аппаратное сжатие видео[2] (для этого часто используются модифицированные версии VNC[3]). В некоторых устройствах, например Dell DRAC, имеется специальный слот для карты памяти, на которой администратор может хранить служебную информацию, независимую от основного жёсткого диска.

Удалённый доступ может быть реализован через командную строку по SSH, специализированное клиентское ПО или веб-интерфейс[4]. Клиентские программы обычно оптимизированы для управления несколькими системами одновременно.

Существуют также упрощённые версии устройств, ограниченные, например, только функцией удалённой перезагрузки путём выключения и включения питания. Это полезно, если операционная система перестала отвечать и требуется только перезапуск.

Более ранней версией внеполосного управления была топология с выделённой управляющей сетью, к которой подключались по консольным портам сетевого оборудования даже в случае, если устройства не передавали пользовательский трафик.

Для управления несколькими устройствами на одной площадке часто используется терминальный сервер, который обеспечивает доступ к различным консольным портам для прямого CLI-доступа. Если устройств только одно или их очень мало, некоторые из них оснащаются портами AUX для подключения модема и удалённого CLI-доступа. Такие терминальные серверы часто бывают доступны по отдельной управляющей сети, не использующей управляемые маршрутизаторы и коммутаторы, либо через модем по телефонной линии (POTS) или ISDN.

Реализация

Возможность внеполосного управления может быть реализована на многих компьютерах (не только серверах) путём установки специальной управляющей карты (при этом некоторые карты совместимы только с ограниченным списком материнских плат). Современные серверные материнские платы часто имеют встроенное средство внеполосного управления и не требуют дополнительной карты.

Внутри системы внеполосное управление по Ethernet может быть реализовано либо через отдельный выделенный сетевой порт, либо путём мультиплексирования управляющего и пользовательского трафика по одному физическому подключению. В последнем случае общий Ethernet-канал делится между операционной системой и интегрированным управляющим контроллером — базовым управляющим контроллером платы (BMC, англ. Baseboard Management Controller). Это достигается с помощью конфигурации сетевого контроллера (NIC, англ. Network Interface Controller), который фильтрует управляющий трафик (например, по портам RMCP — англ. Remote Management Control Protocol), использует отдельный MAC-адрес или виртуальную локальную сеть (VLAN). Таким образом, управляющий трафик обрабатывается на уровне аппаратуры и передаётся в BMC до попадания в операционную систему[5].

Хотя и внутриполосное, и внеполосное управление обычно осуществляется по сети, управляющая карта может использовать физически отдельный сетевой разъём. Управляющая карта зачастую имеет собственный источник питания и может включать или выключать основную систему по сети. Однако такие устройства требуют отдельного оборудования для каждой машины, что делает внеполосное управление более дорогим.

Последовательные консоли занимают промежуточное положение: технически их относят к внеполосным решениям, поскольку они не зависят от основного сетевого соединения, но без специального оборудования последовательная консоль не позволяет изменять параметры BIOS/UEFI, переустанавливать операционную систему или устранять критические сбои загрузки.

Примечания

  1. On-board IPMI BMC specification. Super Micro Computer. Дата обращения: 21 февраля 2014.
  2. American Megatrends MegaRAC G4 user's guide 1. American Megatrends. Дата обращения: 10 июля 2020. Архивировано 11 июля 2020 года.
  3. features embedded VNC® for remote control at Intel Developer Forum. RealVNC (2 сентября 2011). Дата обращения: 21 февраля 2014.
  4. Oracle Integrated Lights Out Manager. Oracle. Дата обращения: 21 февраля 2014.
  5. Intel Ethernet Controller I210 Datasheet 1, 15, 52, 621–776. Intel (2013). Дата обращения: 9 ноября 2013.

Категории