IPMI接口總結(jié)

1、IPMBIPMB接口協(xié)議總結(jié)智能平臺(tái)管理總線（IPMB ）的設(shè)計(jì)是為了在mission-critical服務(wù)器平臺(tái)支持Server PlatformManagement”（服務(wù)器平臺(tái)管理）的，該總線也可以用來(lái)支持外圍機(jī)架和非服務(wù)器系統(tǒng)的平 臺(tái)管理。IPMB協(xié)議要實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo)：1、 支持分布式管理機(jī)制。傳感器和控制器分布在各個(gè)管理模塊上，它們的信息通過(guò)IPMB傳輸。2、 支持異步事件通知機(jī)制和危機(jī)事件日志機(jī)制。IPMB應(yīng)用多主協(xié)議，這樣可以允許控制器搶占總線來(lái)發(fā)送事件消息到一個(gè)事件接收器（Event Receiver）節(jié)點(diǎn)。3、提供一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)管理結(jié)構(gòu)。新的管理信息資源可以很容易的加入到平臺(tái)

2、 管理總線上，而不會(huì)影響總線上的其他控制器。4、多主操作。IPMB應(yīng)用多主操作來(lái)支持分布式管理機(jī)制、異步事件通知機(jī)制以及平臺(tái)擴(kuò)展功能，這種機(jī)制支持任何兩個(gè)智能設(shè)備之間的通信。5、支持非智能I2C設(shè)備。6、支持“Out-of-Band”訪問(wèn)。IPMB是獨(dú)立于系統(tǒng)處理器和內(nèi)存總線的，這樣， 即使是在系統(tǒng)失敗的情況下還可以訪問(wèn)。7、降低系統(tǒng)管理布線的復(fù)雜程度以及成本。8、為機(jī)架外部管提供途徑。l IPMB總線平臺(tái)管理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)我們用微控制器（也叫做管理控制器management controllers或者節(jié)點(diǎn)nodes）,獨(dú)立于系統(tǒng)軟件收集系統(tǒng)狀態(tài)和事件信息，這些信息包括：?jiǎn)伟咫妷?、溫度、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、處

3、理器或 者總線失敗、FRU（現(xiàn)場(chǎng)可替換單元）信息等，來(lái)提高提高系統(tǒng)可靠性（RAS）。IPMB協(xié)議所使用的物理層主要是I2C總線，下面是I2C總線的一些特征：1、I2C傳輸?shù)钠鹗己屯Ｖ箺l件在I2C總線中唯一出現(xiàn)的是被定義為起始S和停止P條件見圖5的情況。其中一種情況是在SCL線是高電平時(shí)，SDA線從高電平向低電平切換，這個(gè)情況表示起始條件，當(dāng)SCL是高電平時(shí)SDA線由低電平向高電平切換表示停止條件。起始和停止條件一般由主機(jī)產(chǎn)生總 線在起始條件后被認(rèn)為處于忙的狀態(tài)，在停止條件的某段時(shí)間后總線被認(rèn)為再次處于空閑狀O如果產(chǎn)生重復(fù)起始Sr條件而不產(chǎn)生停止條件，總線會(huì)一直處于忙的狀態(tài)。此時(shí)的起始條件S和重

4、復(fù)起始Sr條件在功能上是一樣的。如果連接到總線的器件合并了必要的接口硬件。那么用它們檢測(cè)起始和停止條件十分簡(jiǎn)便，但是沒(méi)有這種接口的微控制器在每個(gè)時(shí)鐘周期至少要采樣SDA線兩次來(lái)判別有沒(méi)有發(fā)生電平切換。圖5起始和停止條件2、I2C傳輸數(shù)據(jù)2.1字節(jié)格式發(fā)送到SDA線上的每個(gè)字節(jié)必須為8位，每次傳輸可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)量不受限制。每個(gè)字節(jié)后必須跟一個(gè)響應(yīng)位首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位MSB。如果從機(jī)要完成一些其他功能后例如一個(gè)內(nèi)部中斷服務(wù)程序才能接收或發(fā)送下一個(gè)完整的數(shù)據(jù)字節(jié)，可以使時(shí)鐘線SCL保持低電平迫使主機(jī)進(jìn)入等待狀態(tài)。當(dāng)從機(jī)準(zhǔn)備好接收下一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)并釋放時(shí)鐘線SCL后，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)。在一些情況下可

5、以用與I2C總線格式不一樣的格式例如兼容CBUS的器件，甚至在傳輸一個(gè)字節(jié)時(shí)用這樣的地址起始的報(bào)文可以通過(guò)產(chǎn)生停止條件來(lái)終止此時(shí)不會(huì)產(chǎn) 生響應(yīng)。2.2響應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸必須帶響應(yīng)，相關(guān)的響應(yīng)時(shí)鐘脈沖由主機(jī)產(chǎn)生，在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間發(fā)送器釋放SDA線高，在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間接收器必須將SDA線拉低，使它在這個(gè)時(shí)鐘脈沖的高電 平期間保持穩(wěn)定的低電平，當(dāng)然必須考慮建立和保持時(shí)間。通常被尋址的接收器在接收到的 每個(gè)字節(jié)后除了用CBUS地址開頭的報(bào)文必須產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)。當(dāng)從機(jī)不能響應(yīng)從機(jī)地址時(shí)，例如它正在執(zhí)行一些實(shí)時(shí)函數(shù)不能接收或發(fā)送從機(jī)必須使數(shù)據(jù)線保持高電平，主機(jī)然后產(chǎn)生一個(gè)停止條件終止傳輸或者產(chǎn)生重復(fù)起始條

6、件開始新的傳輸，如果從機(jī)接收器響應(yīng)了從機(jī)地址但是在傳輸了一段時(shí)間后不能接收更多數(shù)據(jù)字節(jié)，主機(jī)必須再一次終止傳輸，這個(gè)情況用從機(jī)在第一個(gè)字節(jié)后沒(méi)有產(chǎn)生響應(yīng)來(lái)表示，從機(jī)使數(shù)據(jù)線保持高電平主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止或重復(fù)起始條件。如果傳輸中有主機(jī)接收器，它必須通過(guò)在從機(jī)不產(chǎn)生時(shí)鐘的最后一個(gè)字節(jié)不產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)， 向從機(jī)發(fā)送器通知數(shù)據(jù)結(jié)束，從機(jī)發(fā)送器必須釋放數(shù)據(jù)線允許主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)停止或重復(fù)起始 條件。IPMB支持兩類I2C設(shè)備，非智能和智能的。典型的非智能設(shè)備如溫度傳感器，通過(guò)I2C總 線可以讀到當(dāng)前的溫度讀數(shù)。 非智能設(shè)備只能作為一個(gè)從設(shè)備，缺少IPMB通信協(xié)議的應(yīng)用。非智能從設(shè)備可以和運(yùn)行IPMB協(xié)議的智能設(shè)

7、備同時(shí)存在與同一個(gè)IPMB總線上，地址沖突避免在I2C總線級(jí)，只要分配一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的從地址給總線上的所有設(shè)備即可。IPMB協(xié)議也可以支持SMBus從設(shè)備，不過(guò)要有一些限制。 下圖為IPMB總線的連接架構(gòu)：SDASDASTOP uiidiUCHSTAflT EondmonFigure f Intetiigent Platform Management Bus Intefconnection Topo/ogy典型的智能設(shè)備如服務(wù)器底板上的管理控制器。在智能設(shè)備中裝有實(shí)現(xiàn)IPMB協(xié)議的固件和底板相關(guān)的其他功能固件，下面講的IPMB請(qǐng)求應(yīng)答通信協(xié)議是指在智能設(shè)備間的通信。l Request / Res

8、ponse Protocol(請(qǐng)求 /應(yīng)答協(xié)議)IPMB使用 請(qǐng)求一一應(yīng)答”協(xié)議，發(fā)送一條請(qǐng)求消息給一個(gè)智能設(shè)備，該設(shè)備會(huì)返回一個(gè)獨(dú)立的應(yīng)答消息。任何傳輸協(xié)議都是有限制的，IPMB總線直接支持有15個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)，系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)該努力減輕總線的占用時(shí)間，例如，每秒鐘少于6條消息，這樣做，可以確保節(jié)點(diǎn)可以成功在要求的重試次數(shù)內(nèi)搶占總線。請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息都是通過(guò)I2C總線的 生寫”(Master Write)模式傳輸?shù)?，也就是說(shuō)，一條請(qǐng)求消息是從一個(gè)作為I2C主端(Master)的節(jié)點(diǎn)發(fā)出，被一個(gè)作為I2C從端(slave)的節(jié)點(diǎn)接收；對(duì)應(yīng)的應(yīng)答消息是從一個(gè)作為I2C主端的應(yīng)答設(shè)備(respond

9、ing intelligentdevice)發(fā)出，被一個(gè)作為I2C從端的請(qǐng)求發(fā)起者接收。請(qǐng)求消息的一個(gè)重要性質(zhì)是要能夠指導(dǎo)應(yīng)答消息能夠準(zhǔn)確返回給請(qǐng)求者，請(qǐng)求者在請(qǐng)求消息里提供它的Requesters Slave Address (rqSA)和Requester IsUN (rqLUN)來(lái)引導(dǎo)應(yīng)答返回請(qǐng) 求者。%每個(gè)應(yīng)答者的接口協(xié)議都定義了一些支持的命令字，應(yīng)答者在這個(gè)特定的域位置必須提供至少一個(gè)命令字，任何其他和命令域相關(guān)的參數(shù)字節(jié)必須緊跟著第一個(gè)字節(jié)。應(yīng)用程序向一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求消息，必須能夠通過(guò)解析命令域來(lái)識(shí)別應(yīng)答。 有效的請(qǐng)求是指使用節(jié)點(diǎn)支持的命令的cmd號(hào)、netFn號(hào)和LUN并且能夠通

10、過(guò)數(shù)據(jù)完整性計(jì)算的請(qǐng)求消息，所有有效請(qǐng)求必須提供相應(yīng)的應(yīng)答。對(duì)這一要求的例外就是當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到請(qǐng)求時(shí)正在處理一個(gè)命令，或者在等待另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)答。這時(shí)候節(jié)點(diǎn)可以選擇用NAK通知請(qǐng)求方，也可以封裝一個(gè)包含C0h完成碼的應(yīng)答消息來(lái)告訴請(qǐng)求方節(jié)點(diǎn)忙。IPMB不要求對(duì)消息進(jìn)行列隊(duì)處理，也就是說(shuō)接口是單線的，節(jié)點(diǎn)一旦接到某個(gè)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求 會(huì)清除所有等待發(fā)送到該節(jié)點(diǎn)的應(yīng)答消息。但是橋節(jié)點(diǎn)除外。如果節(jié)點(diǎn)接收到請(qǐng)求包的數(shù)據(jù)checksum不對(duì)，將直接丟棄該數(shù)據(jù)包。1、如何區(qū)分請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息： 請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息的網(wǎng)絡(luò)功能號(hào)(network functions)不同，請(qǐng)求消息使用的是偶數(shù)，應(yīng)答消息用的是奇數(shù)的網(wǎng)

11、絡(luò)功能號(hào)。由于有可能同時(shí)存在不止一條請(qǐng)求消息，那么區(qū)分一個(gè)應(yīng)答消息到底是對(duì)應(yīng)那一個(gè)請(qǐng)求就非常重要了。這是通過(guò)下列機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的：1、應(yīng)答消息中包含Responders Slave Address (rsSA)和Responder s LUN (rsLUN)這回告 訴請(qǐng)求者(Requester-)應(yīng)答是從哪里來(lái)的。2、請(qǐng)求消息中的命令域(Command (cmd) field )也包含在應(yīng)答消息里面，這可以讓請(qǐng)求者 核實(shí)應(yīng)答是針對(duì)具體那一個(gè)請(qǐng)求的。3、 請(qǐng)求消息中的序列號(hào)(Seq)也會(huì)包含在應(yīng)答消息中，這可以使請(qǐng)求者核實(shí)應(yīng)答是針對(duì)那一次請(qǐng)求的。2、丟失應(yīng)答消息由下面的機(jī)制來(lái)處理：1、請(qǐng)求方超時(shí)等待

12、應(yīng)答。2、請(qǐng)求方重試并超時(shí)等待知道超過(guò)超時(shí)次數(shù)限制。3、請(qǐng)求方可以發(fā)送“GeDevice ID”命令來(lái)看看應(yīng)答方是否仍在工作， 如果有應(yīng)答， 貝U發(fā)送“Warm Rese命令來(lái)將其IPMB通信接口返回到一個(gè)可知的狀態(tài)，如果沒(méi)有應(yīng)答，則可以認(rèn)為應(yīng)答方已經(jīng)死掉。IPMB接口使用序列號(hào)域來(lái)區(qū)分從發(fā)的請(qǐng)求消息，但是當(dāng)請(qǐng)求方重啟，就有可能產(chǎn)生和上一 次發(fā)送的序列號(hào)相同的請(qǐng)求消息來(lái)，例如序列號(hào)剛超界，或者是剛剛只發(fā)送了一條消息。為了避免這些，我們使用序列號(hào)期滿機(jī)制，當(dāng)接收端接收到同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的序列號(hào)相同但超過(guò)了序列號(hào)期滿間隔就被看做是一條新的請(qǐng)求消息。3、Response Time-outs(應(yīng)答超時(shí))請(qǐng)求

13、方不可能認(rèn)為所有的請(qǐng)求都會(huì)有應(yīng)答，有可能在某種情況下應(yīng)答方可能不會(huì)提供應(yīng)答消息。這時(shí)候，請(qǐng)求方就要實(shí)現(xiàn)超時(shí)等待機(jī)制。4、Unexpected Request Messages (不希望的請(qǐng)求消息)請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息不是自動(dòng)成對(duì)傳輸?shù)模谝粋€(gè)請(qǐng)求消息和應(yīng)答消息的間隔，允許其他的總線傳輸，因此，節(jié)點(diǎn)必須容忍意外請(qǐng)求發(fā)生。例如，節(jié)點(diǎn)A發(fā)送請(qǐng)求消息給節(jié)點(diǎn)B, A正在等待應(yīng)答的時(shí)候，自己可能會(huì)接到來(lái)自節(jié)點(diǎn)C的請(qǐng)求，節(jié)點(diǎn)A有多種方式來(lái)處理，第一，節(jié)點(diǎn)A可以接受并處理它，這是最可取的方法；如果不可以做到這一點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)可以選 擇丟棄這個(gè)意外消息。另外，任何應(yīng)答消息如果沒(méi)等待的請(qǐng)求有與之匹配的話，將被丟棄。任何希

14、望得到的應(yīng)答消息如果corrupted或者不遵從協(xié)議的話，也將被丟棄。l Link Layer Addressing(鏈路層處理)1、Connection Header(鏈路數(shù)據(jù)頭)這是一種鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層結(jié)合的數(shù)據(jù)頭，成功傳輸該數(shù)據(jù)頭就會(huì)在節(jié)點(diǎn)間建立連接，為傳輸后面的消息主體的字節(jié)準(zhǔn)備好通路，下圖為鏈路數(shù)據(jù)頭的格式：Figure2-7.IPMB Connection Header FormatSlave Addressand R；W bitInternal (local)鏈路數(shù)據(jù)頭包含一個(gè)7位的從地址，之后的一位是I2C讀寫位，由于IPMB協(xié)議只使用I2C的主寫模式，所以這個(gè)讀寫位一直是0。這

15、個(gè)字節(jié)之后的是網(wǎng)絡(luò)功能號(hào)()和LUN字節(jié)，和一個(gè)checksum字節(jié)。如果這個(gè)checksum不對(duì)，節(jié)點(diǎn)可以拒絕接收后面的數(shù)據(jù)。2、Message Transaction Formats(消息傳輸格式)IPMB點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，數(shù)據(jù)包包含IPMB connection headers、command、和data字節(jié)。如下圖所示：3、除此之外，鏈路層還要處理一下對(duì)非智能設(shè)備的讀寫問(wèn)題。l Design Objectives(設(shè)計(jì)目標(biāo)) 協(xié)議的基本設(shè)計(jì)符合下列目標(biāo)和原則：(1)、設(shè)計(jì)能在處理能力有限和RAM和ROM資源有限的微處理器運(yùn)行的應(yīng)用。(2)、展現(xiàn)高度對(duì)稱性，例如：對(duì)節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)方法要和節(jié)點(diǎn)的具體

16、應(yīng)用相獨(dú)立。(3)、展現(xiàn)高度的相似性，例如機(jī)架尋址0NetworkLayerLinkLa/srnetFn / LUNChecksumChecksumutilrt $lavt Adtfr,(rtSA)nt F n(tvtnj f rtLUNI*ChtcktumX_ 0,0 _氣qLUNemddiis bte i (0 ormdrtlchechtum Reipcnfert Sitvt Addr.(nSArqSeq1fiLUN：Edcompleticincoderesponte data bytet (0or m&reicheckturn_ X_%_ 3s_40chccBumn*t Fn懺如rrqLUNrq Sliv* Addr自然要和基本的I2C尋址一致。(4)、橋接功能的處理和存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)最小化。(5)、展現(xiàn)清晰的功能層次，例如：消息數(shù)據(jù)不要差雜有協(xié)議數(shù)據(jù)，不同方面的協(xié)議數(shù)據(jù)也 要相應(yīng)的保持獨(dú)立。l Protocol Use of I2C Services(協(xié)議對(duì)I2C服務(wù)的使用)IPMB總線協(xié)議中I2C是用作媒介和物理層的。協(xié)議嚴(yán)格按照下列條件使用I2C服務(wù)：