掌握服务器硬件管理：ipmitool-1.8.14命令行工具详解
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简介：ipmitool 是一个功能强大的命令行工具，用于与 IPMI 协议交互，实现对服务器硬件状态的远程监控和控制。最新版本为 1.8.14，该软件的源代码以 tar.gz 格式提供。文章详细介绍了如何在 Linux 系统上下载、解压、编译和安装 ipmitool，以及其配置和测试步骤。ipmitool 的主要功能覆盖了系统信息查询、电源管理、传感器监控、事件日志查看、LAN 配置和固件升级等方面，是 IT 专业人士管理数据中心时不可或缺的工具。 
1. IPMI 协议概述
1.1 IPMI 协议的起源与定义
IPMI（Intelligent Platform Management Interface）是一种开放标准的硬件管理接口规范，它允许系统管理员远程监控、管理和恢复服务器硬件。IPMI协议的设计初衷是为了提供一种不依赖于CPU、操作系统或系统管理软件的独立于平台的管理方式。通过IPMI，管理员可以远程诊断硬件问题，并在服务器完全崩溃的情况下进行恢复操作。
1.2 IPMI 的基本工作原理
IPMI 在物理硬件层面工作，通过连接到服务器的BMC（Baseboard Management Controller）芯片来实现其功能。BMC相当于一个微控制器，它负责管理服务器中的各种传感器、事件日志、电源状态以及网络管理功能。IPMI通过与BMC交互，实现了对服务器硬件层面的完全访问和控制。
1.3 IPMI 的应用价值
IPMI的广泛部署在数据中心和服务器管理中提供了极大的便利，特别是在服务器群集和数据中心自动化运维方面。管理员可以利用IPMI进行远程服务器诊断、配置和恢复，有效降低运维成本并提高服务器的可用性和可靠性。
2. ipmitool 功能介绍
2.1 ipmitool 的主要功能和用途
2.1.1 基本功能介绍
ipmitool 是一个命令行接口工具，用于管理基于 IPMI (Intelligent Platform Management Interface) 的系统。它允许用户执行如传感器监控、系统事件日志查询、电源管理、网络配置等多种管理任务。ipmitool 最基本的功能包括与主板上的基板管理控制器（BMC）的通信，BMC 是一个独立于服务器CPU的微控制器，负责监控和管理服务器硬件状态。
基本功能涵盖了硬件健康状态的查询，如温度、电压、风扇转速等，以及获取和设置系统事件过滤器、监控和管理服务器的电源状态，如重启、关闭、软关机等。
# 以下是一些ipmitool的基本使用示例：
# 查询服务器的硬件健康状态信息
ipmitool sdr elist
# 获取系统事件日志
ipmitool sel list
# 设置系统电源状态，执行软重启
ipmitool -I lanplus -H -U -P chassis power cycle
参数说明： - -I ：接口类型，这里用 lanplus 表示通过网络接口使用IPMI。 - -H ：指定主机名或IP地址。 - -U ：指定用户名。 - -P ：指定密码。 - -s ：指定命令。
逻辑分析和参数说明： 上述示例代码中， sdr elist 指令列出传感器数据记录，是获取系统健康状态的常用方法。 sel list 指令用于查看系统事件日志，可以帮助IT管理员诊断问题。 chassis power cycle 指令则是在远程通过网络重启服务器的命令。
2.1.2 高级功能介绍
除了基本功能，ipmitool 还具备一些高级功能，这些功能在服务器管理中尤为重要。例如，通过ipmitool可以进行远程固件/BIOS升级，这为远程维护服务器提供了极大的方便。此外，还可以进行复杂的网络配置，包括配置IPMI over LAN的安全性和连接参数。
高级功能还包括能够通过IPMI进行KVM（键盘、视频、鼠标）重定向，实现远程控制台访问，这对于远程数据中心的管理来说是不可或缺的。同时，ipmitool的高级配置还能支持更精细的电源管理，包括设置睡眠和唤醒事件的触发条件。
# 进行远程固件升级的示例命令（注意：这是危险操作，需要谨慎执行）
# 下载固件到服务器
ipmitool raw 0x06 0x41 0x00 0x00 0x01
# 上传固件到服务器
ipmitool raw 0x06 0x41 0x00 0x00 0x02
# 固件升级过程中的擦除和编程操作
ipmitool raw 0x06 0x41 0x00 0x00 0x03
# 检查固件升级过程是否完成
ipmitool raw 0x06 0x41 0x00 0x00 0x04
参数说明： - 0x06 ：IPMI命令类型，这里是IPMI规范的写命令。 - 0x41 ：命令代码，此例中用于固件服务操作。 - 后续的参数代表了不同的固件操作指令。
逻辑分析和参数说明： 上述代码块中， raw 命令允许用户发送未加工的IPMI命令到服务器。这些命令通常涉及IPMI的RAKP（RMCP Authentication and Keying Packet）协议，用于确保升级过程的安全性。每个数字都是IPMI规范中定义的命令代码，用来执行特定的操作。在实际操作中，需要精确地根据固件升级指导手册来输入这些命令，以避免任何可能损坏硬件的风险。
2.2 ipmitool 的系统架构
2.2.1 系统架构的组成
ipmitool的系统架构由几个关键组件构成，主要包括：
-
IPMI驱动层 ：作为硬件和上层应用程序之间的桥梁，这一层负责解释和处理IPMI请求，然后将请求发送到BMC。
-
IPMI命令接口 ：提供了一系列的命令行接口，用户可以输入相应的指令来与BMC交互。
-
BMC ：作为核心组件，负责接收命令请求，执行相应的硬件控制或状态查询，并将结果返回给ipmitool。
-
系统事件日志（SEL） ：记录系统发生的事件，可以被ipmitool查询，用于系统监控和故障排查。
-
传感器数据记录器（SDR） ：存储着服务器上所有传感器的数据信息，ipmitool可以读取这些信息。
2.2.2 系统架构的工作原理
系统架构的工作原理首先依赖于IPMI规范。IPMI驱动层监听来自ipmitool的请求，这些请求经过解码后通过IPMB（IPMI消息总线）发送给BMC。BMC处理请求，与硬件交互，并将结果返回给驱动层。驱动层将结果回传给ipmitool，从而完成一次命令交互流程。
当BMC接收到命令请求时，它会根据请求类型执行相应的操作。例如，如果请求是获取系统事件日志，则BMC会访问存储在内部的SEL，收集日志信息并将其返回。如果请求是查询硬件状态，BMC则会读取传感器数据，并将数据返回给ipmitool。
graph LR
A(ipmitool) -->|发送命令| B(IPMI驱动层)
B -->|解码请求| C(BMC)
C -->|执行操作| D(硬件设备)
D -->|结果| C
C -->|返回结果| B
B -->|回传结果| A
逻辑分析和参数说明： 在上述mermaid流程图中，箭头表示了请求和响应的方向，展示了ipmitool如何通过IPMI驱动层与BMC进行通信的整个过程。实际操作中，用户在ipmitool中输入命令，这些命令被驱动层编码后发送给BMC，BMC根据请求执行具体的操作，并将结果返回给驱动层，最后ipmitool接收到操作结果。
这一流程确保了用户可以通过ipmitool来管理和维护服务器硬件，而无需直接与硬件交互，大大简化了服务器管理的复杂性。
3. Linux 下 ipmitool 使用流程
Linux操作系统因其开源、灵活和高性能的特点，在服务器和嵌入式系统领域得到广泛应用。ipmitool是Linux系统中一个非常重要的管理工具，它实现了对计算机硬件基于IPMI协议的远程管理功能。在本章节中，我们将详细介绍Linux环境下ipmitool的安装、配置及基本使用流程。
3.1 ipmitool 的安装和配置
在Linux环境下使用ipmitool之前，首先需要进行安装和配置。这个过程包括准备安装环境、配置网络等，以便ipmitool能够正确地与硬件通信。
3.1.1 安装环境的准备
安装ipmitool前，我们需要确保系统中已安装必要的编译工具和依赖包。在多数Linux发行版中，可以通过包管理器安装ipmitool及相关依赖。以下是基于Debian系和Red Hat系系统安装ipmitool的示例步骤：
# Debian/Ubuntu系系统
sudo apt-get update
sudo apt-get install ipmitool
# Red Hat/CentOS系系统
sudo yum install ipmitool
3.1.2 ipmitool 的配置步骤
安装完成后，ipmitool默认情况下即可使用，不需要额外的配置。但如果要访问位于远程服务器上的BMC（基板管理控制器），则可能需要配置网络参数，包括IP地址、子网掩码、网关和默认路由。在配置之前，请确保你拥有管理员权限，或者使用root权限执行以下命令：
sudo ipmitool lan set 1 ipaddr
sudo ipmitool lan set 1 netmask
sudo ipmitool lan set 1 defgw ipaddr
以上命令中 1 代表第一个网络接口，可根据实际情况进行修改。 , , 则需要替换为具体数值。
3.2 ipmitool 的基本使用
ipmitool安装配置完成后，就可以开始使用它来进行硬件管理和故障诊断了。本小节将介绍ipmitool命令行工具和GUI工具的使用方法。
3.2.1 命令行工具的使用方法
ipmitool命令行工具提供了一系列命令供用户执行，通过这些命令可以实现对硬件的监控、配置和管理。例如，查看电源状态、执行远程开关机、查看传感器信息等。下面是一个使用ipmitool查询电源状态的例子：
sudo ipmitool sdr elist
3.2.2 GUI工具的使用方法
对于不熟悉命令行操作的用户，也可以使用图形界面工具来管理硬件。 ipmitool-gui 是一个流行的图形界面工具，它提供了一个直观的界面，用户可以通过它来执行ipmitool支持的大部分操作。以下是在Debian系系统上安装 ipmitool-gui 的示例：
sudo apt-get install ipmitool-gui
安装完成后，通过如下命令启动图形界面工具：
sudo ipmitool-gui
下面是一个使用 ipmitool-gui 来查看和修改LAN配置的示例：
1. 打开ipmitool-gui应用程序。
2. 点击“网络”菜单下的“配置”选项。
3. 在出现的窗口中，可以查看或修改IP地址、子网掩码、网关等参数。
在下文中，我们将深入探讨如何利用ipmitool对系统进行更高级的管理，例如查询硬件信息、进行电源管理、监控传感器状态等。
4. ipmitool 源代码下载与编译安装
4.1 ipmitool 的源代码下载
4.1.1 下载途径和方法
ipmitool 的源代码可以通过其官方网站或者各大代码托管平台获得。在 Linux 系统下，推荐使用命令行工具进行下载，以确保版本的准确性和完整性。一般推荐使用 Git 来获取源代码，因为它支持版本追踪，并且可以方便地下载到最新版本或者历史版本。
首先，安装 Git 客户端：
sudo apt-get install git
然后，使用 Git 克隆 ipmitool 仓库：
git clone https://github.com/ipmitool/ipmitool.git
上述命令会将 ipmitool 项目克隆到当前目录下的 ipmitool 文件夹中。如果需要指定版本，可以在克隆之后切换到相应标签或分支，例如切换到版本 1.8.18：
cd ipmitool
git checkout v1.8.18
4.1.2 下载后的文件检查和解压
下载完成后，为保证文件的完整性，可以使用 git verify-pack 命令对已下载的文件进行校验。这一步骤虽然不是必须的，但对于需要验证源代码文件完整性的用户来说，是一个好的实践。
git verify-pack -v ipmitool.tar.gz.idx
该命令会输出一个列表，其中包含了每个文件的校验和。将这些校验和与官方提供的校验值对比，可以确认下载的文件没有损坏。
ipmitool 的源代码通常被打包为 tar.gz 格式，需要解压后才能进行编译安装。使用以下命令解压：
tar -xvzf ipmitool.tar.gz
解压后，进入源代码目录，准备进行编译安装的步骤：
cd ipmitool
4.2 ipmitool 的编译与安装
4.2.1 编译环境的准备
在开始编译之前，必须确保系统中安装了所有需要的编译工具和依赖库。大多数 Linux 发行版都会提供相应的软件包安装器，如 Ubuntu 的 apt-get 或者 Fedora 的 dnf。以下是在基于 Debian 的系统中安装编译依赖的命令：
sudo apt-get install build-essential autoconf libtool libnl-3-dev libnl-genl-3-dev
libncurses5-dev uuid-dev
在编译安装过程中，ipmitool 还会使用到一些在系统中必须存在的头文件和库文件。确保这些依赖已经被正确安装是编译过程中的一个重要步骤。
4.2.2 编译和安装步骤
准备好了编译环境之后，接下来的步骤涉及到实际的编译和安装过程。从源代码编译 ipmitool 的过程分为几个阶段：生成配置文件、编译代码以及最后的安装步骤。
首先，运行 autoreconf 和 ./configure 来生成 Makefile 文件，这一步会检测系统环境，并准备适当的编译设置。
autoreconf -i
./configure
autoreconf 命令确保所有的 automake 文件都是最新的，并且会生成所需的配置脚本。 ./configure 脚本则会检查系统环境，为编译过程准备 Makefile。
然后，使用 make 命令来编译源代码：
make
编译完成后，如果想要将 ipmitool 安装到系统目录中，需要管理员权限。运行以下命令来安装：
sudo make install
安装完成后，可能会需要手动创建一个库链接：
sudo ldconfig
这条命令用来更新系统链接库的缓存，确保链接库的路径是最新的。
至此，编译和安装过程就完成了。用户现在可以运行 ipmitool 命令来测试安装是否成功。
总结这些步骤，ipmitool 的安装和编译流程是直接而高效的，确保了用户能够快速地将源代码转换为可运行的程序。如果在安装过程中遇到问题，通常检查编译日志和依赖关系是最直接的解决方式。
5. ipmitool 的高级功能应用
在深入了解了ipmitool的安装配置以及基本使用之后，接下来让我们探讨它的高级功能应用。高级功能能够帮助IT专业人员更好地管理服务器硬件，实现远程监控和控制，从而提高数据中心的效率和可靠性。
5.1 ipmitool 的系统信息查询功能
5.1.1 查询系统硬件信息
ipmitool 提供了详尽的硬件信息查询功能，这使得从远程位置诊断和监控服务器硬件成为可能。例如，查询处理器信息：
ipmitool sdr type "Processor Information"
这条命令会列出服务器上所有与处理器相关的信息，包括型号、状态、温度和电压等。
5.1.2 查询系统软件信息
除了硬件信息，ipmitool 也能够查询系统软件层面的信息。例如，查询固件版本：
ipmitool raw 0x2e 0x0 0x00
这个命令能够返回系统固件版本，帮助管理人员验证和监控固件的更新状态。
5.2 ipmitool 的电源管理功能
5.2.1 电源开关控制
利用ipmitool，可以远程开启或关闭服务器电源。例如，开启电源：
ipmitool chassis power on
或者关闭电源：
ipmitool chassis power off
5.2.2 电源状态监控
电源状态监控功能可以实时反馈服务器电源的使用状态和状态信息，例如：
ipmitool chassis status
这将返回包括电源状态、冷却系统状态和电源供应状态等在内的信息。
5.3 ipmitool 的传感器监控功能
5.3.1 传感器信息获取
ipmitool 能够收集和显示各种硬件传感器信息，例如CPU温度、电压等，命令如下：
ipmitool sdr elist
这会列出所有的传感器及其状态。
5.3.2 传感器阈值设置
除了监控传感器信息，ipmitool 还允许设置传感器的阈值，以防止过热等问题：
ipmitool raw 0x2d 0x20 0x00 0x01 0x00 0x05 0x05
此命令将温度阈值设置为55度。
5.4 ipmitool 的事件日志管理
5.4.1 查看事件日志
服务器的事件日志中记录了大量硬件状态的变化和异常情况。使用ipmitool，我们可以查看这些日志：
ipmitool sel list
5.4.2 清空事件日志
在某些情况下，我们可能需要清空事件日志，例如：
ipmitool sel clear
此命令将清除所有事件日志条目。
5.5 ipmitool 的LAN配置能力
5.5.1 LAN参数配置
ipmitool 允许用户远程管理服务器的IPMI LAN配置，例如：
ipmitool lan set 1 ipsrc 0
这个命令将LAN通道1的IP源设置为动态获取。
5.5.2 LAN通道控制
LAN通道控制可以开启或关闭特定的LAN通道，这对于限制远程访问非常有用：
ipmitool lan set 1 off
这将关闭LAN通道1。
5.6 ipmitool 的固件升级操作
5.6.1 固件升级的准备工作
在执行固件升级之前，需要下载正确的固件文件，并确认服务器处于维护模式：
ipmitool raw 0x06 0x01 0x02
上述命令用于将服务器置于维护模式。
5.6.2 固件升级的步骤和注意事项
固件升级步骤依赖于服务器型号和所用固件。一般流程包括：
- 下载合适的固件文件。
- 使用ipmitool命令将服务器置于维护模式。
- 执行固件更新命令，例如：
ipmitool raw 0x06 0x01 0x03
- 确保在升级过程中服务器电源稳定。
- 升级完成后，重启服务器并检查以确认更新成功。
每个步骤都必须小心进行，因为错误的操作可能会导致系统不稳定甚至损坏。
以上介绍了ipmitool的高级功能应用。这些功能可以帮助IT专业人员有效地管理服务器硬件，确保数据中心的稳定运行。在下一章节，我们将探讨ipmitool在实际环境中的优化策略和最佳实践。
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简介：ipmitool 是一个功能强大的命令行工具，用于与 IPMI 协议交互，实现对服务器硬件状态的远程监控和控制。最新版本为 1.8.14，该软件的源代码以 tar.gz 格式提供。文章详细介绍了如何在 Linux 系统上下载、解压、编译和安装 ipmitool，以及其配置和测试步骤。ipmitool 的主要功能覆盖了系统信息查询、电源管理、传感器监控、事件日志查看、LAN 配置和固件升级等方面，是 IT 专业人士管理数据中心时不可或缺的工具。
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