【ホワイトペーパー】リモートマネージメントを容易に～エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装

ホワイトペーパー リモートマネージメントを容易に エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装

1 エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装 リモートマネージメントを容易に PICMGは、組込みシステムプラットフォームを管理するためのCOM-HPCインタフェース仕様を 発表しました。目 標は、エッジサーバのエンジニアがシステムをリモートで管理できるようにするこ とです。た とえば、シ ステムがハングアップしたときに、I T管理者は、システムが設置されている工 場や他の場所に行ってリセットボタンを押すのと同じことが、リモートでおこなえます。 この仕様 は、C OM-HPCコンピュータ・オン・モジュールを使ったエッジコンピュータを対象としており、メ ン テナンスの簡素化とサービス品質の向上を目的としています。 アウトオブバンド管理を含む、 リモートマネージメントの機能は、 IT管理者にとっては標準の機能で す。こ れらの機能には、 システム機能の監視のほか、 新しいアップデートやパッチのインストールや、 物理的にサーバルームに行かずにリモートでトラブルシュートすることなどが含まれます。 多くのITサービスプロバイダにとっては、 カスタマのオンプレミスサーバにリモートでアクセスするか、 あるいはクラウドのどこかでそれらをホストするというのが標準的な方法です。 この実践的な方法を サポートするリモートマネージメント機能は、新 しいPICMG COM-HPCインタフェース仕様の登場によ り、エッジサーバやゲートウェイレイヤーにまで拡張されます。デ ジタル化とIIoTを推進するために、エ ッジサーバやゲートウェイレイヤーには、 商用グレードのITと産業グレードのオペレーショナルテクノ ロジー（OT）の間のギャップを克服するための、リ モートマネージメント機能が必要です。 コンピュータ・オン・モジュールを使用してエッジレイヤーのプラットフォームを設計するエンジニア は、 通常、 これらの機能を特定の要件に合わせてカスタマイズして実装したいと考えています。この 要望に応えるために、 PICMGはシステムマネージメント用のCOM-HPCサブ規格を策定しました。 COM-HPCサブ規格の一部は、す でにあるIntelligent Platform Management Interface（IPMI）仕様 を利用します。シ ステムマネージメント インタフェースに特化したCOM-HPCサブ規格が、C OM-HPC の設計にどのように役立つかを理解するために、詳 しく見てみましょう。 IPMIは1998年に最初に公開され、 2001年と2004年に追加のリビジョンがリリースされたことによ り確立し、 一般に受け入れられるようになりました。 PICMGのサブコミッティもRepresentational State Transfe（r RESTful）APIにもとづくRedfish仕様を使用しており、 引き続き新しい機能をリリース しています。 COM-HPC規格は、分散設置される新しいエッジコンピューティングレイヤー用に設計されています。したがって、この新しいITレイヤー のサービスプロバイダは、分散型オンプレミス、あるいはクラウド機器と同様の、包括的なリモートマネージメント機能を必要としてい ます。

2 エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装 長く使えることと安定性が重要 IPMI仕様は、コンピュータサブシステムを監視、 および管理するためのプロトコルとインタフェース、 およびアーキテクチャを定義します。I PMIは、 低レベルのハードウェアを記述するためのフォーマット と、 ボード・マネージメント・コントローラ（BMC）との間でメッセージを送受信するためのフォーマット を標準化します。 IPMIメッセージは、ネットワークを経由してリモートシステムのBMCに送信すること も、B MCから電源などのローカルサブシステムに送信することも可能です。こ のIPMIメッセージの汎 用性によって、 複雑な管理タスクをいくつかのサブエリアに分割することができます。 メッセージは、 ハードウェアの現在の状態を照会したり、B MCに動作を指示したりできます。た とえば、B MCに指示 してシステムの冷却を強くしたり、システムを再起動したり、 センサを読み取らせたりすることができ ます。 管理タスクを専用の物理ハードウェアコンポーネントにオフロードすることで、ホストハードウェ アとオペレーティングシステムの負荷が軽減されます。 さらにIPMI仕様は、 ターゲットプラットフォー ムからシステムマネージメント機能を分離するため、たとえターゲットプラットフォームがダウンしてい ても、システムマネージメント機能は動作します。こ れらの機能によって、IPMI仕様はサーバハードウェ アを管理するための事実上の標準となっています。 IPMI仕様の開発者が必要なコマンドを非常にシ ンプルにし、 誤解の余地がないようにしているため、 この仕様が今後も長く使われることを保証して います。 IPMI仕様の柔軟なフレームワークにより、 新しいネットワーク機能（NetFn）や命令を、 元の仕様の必 須コマンドやオプションのコマンドに追加することができます。 さまざまな業界のワークグループがす でにこの柔軟性の恩恵を受けており、 仕様の作成時には想定されていなかったテクノロジーや機能 に対応するために、 独自のネットワーク機能やコマンドを定義しています。 IPMIの命令は、ネットワークを経由してリモートシステムに、あるいはローカルサブシステムに送信することができます。多くの場 合、IPMI機能を拡張する理由はシステムのモジュール化で、コンピュータ・オン・モジュールなどのサブシステムにも適用するた めです。 多くのリモートマネージメントオプション コンピュータ・オン・モジュールを使ったシステムの場合、 フレームワークが柔軟なため、 リモートマネ ージメント機能を追加するための修正作業が簡単になります。 修正する必要のあるもののひとつは、 COM-HPCの組込みEEPROM（EEEP）です。 EEEPには、 ベンダーやメモリスロット、 ネットワーク機能 などに関する情報が含まれています。 この情報の多くは、 IPMIフィールド交換可能ユニット（FRU）に 保存されている情報と同じです。 このデータの重複を避けるために、 COM-HPCリモートマネージメン

3 エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装 ト機能には、 どのようにIPMIデバイスがEEEPデバイスに含まれる情報をFRUに取り込むか、 推奨さ れる方法が実装されています。 リモートデータセンターやフォグ/エッジサーバ、 そして遠隔地での設置など、 COM-HPCモジュールの 広いマーケットを考慮すると、 リモートマネージメントに関する柔軟なオプションを持つことは重要で す。 また、 開発者はこの仕様が、モジュールとキャリアボードのIPMIサポートレベルについていくつか の完成度を規定していることを考慮に入れる必要があります。 モジュールのIPMI完成度レベルは、 ア ンマネージド・モジュール（M.U）や、 ベーシックマネージド・モジュール（M.B）からフルマネージド・モ ジュール（M.F）まであります。 キャリアボードのレベルは、 アンマネージド（C.U）からマネージド・キャ リアボード（C.M）まであります。 これらの違いは仕様で詳細に説明されていますが、 この段階で知って おくべき最も重要なことは、 これらすべてのモジュールとキャリアボードは、 相互運用可能であるとい うことです。 このCOM-HPC IPMI仕様によって、 すべてのタイプのキャリアボードが、 すべてのタイプの モジュールとの組み合わせで問題なく動作するようになります。 柔軟性が重要 PICMGのCOM-HPC IPMIサブコミッティは、 基本的な管理機能が必要となるさまざまなシナリオにお いて、 そのすべてをひとつのソリューションでカバーすることができないということに気がつきました。 システム電源のオン/オフをおこなう場合や、 システムにネットワーク情報の取得を指示する場合な ど、 それを実行するためのモジュールとキャリアの組み合わせは、 いくつか存在します。 たとえば、 最大4つのモジュールをひとつのキャリアボードに実装する場合、 各モジュールが独立した 完全な管理機能を持つ方が効率的です。 しかし、 別のシナリオでは、 キャリアボードに本格的なIPMI を実装することでメリットが得られ、 モジュールがマネージドかアンマネージドかに関わらず、 特定の 機能をカスタマイズすることができます。 管理機能を必要としないシステム設計者も常に存在します。 また、 最小限の管理機能しか必要としないシステム設計者も常に存在します。 そのため、 すべてのモ ジュールのマネージメントレベルの間での相互運用性を確保することが最優先でした。 モジュールやキャリアボードには、さまざまな完成度レベルのIPMIサポートを実装することができますが、あらゆる組み合わせで使え るように、相互運用性は維持しています。たとえば、4つのマネージドモジュールを実装したひとつのアンマネージドキャリアの場合や、 アンマネージドモジュールを実装したマネージドキャリアの場合などでも相互運用可能です。

4 エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装 柔軟な管理とプラットフォームのコントロール システムリソースへのアクセスがより多く許可されるほど、 IPMIはパワフルになります。 このアクセス 権とパワーの関係が、 新しいCOM-HPC規格に、 最も包括的なシステムマネージメント機能を提供す る固有のインタフェースがある理由です。 そのインタフェースの1つは、 インテリジェント・プラットフォ ーム・マネージメント・バス（IPMB）で、これによりキャリアボードのBMCが、 モジュール・マネージメン ト・コントローラ（MMC）にアクセスできるようになります。 しかし、 このバスだけではありません。 キャ リアボードのBMC用の新しいインタフェースの1つは、 専用の独立したPCI Expressレーンで、グラフィ ックコントローラをドライブすることもできます。 そのほかのIPMI専用インタフェースには、 I2Cインタ フェース、USBポート、および電源ボタンコントロールなどがあります。 システム管理者は、 これらの専 用IPMIチャネル（BMC経由でもリモートアクセス可能）を介して、 プラットフォームのほぼすべてをコン トロールすることができ、 最高のQoSと最小のダウンタイム、 そして最も効率的なリモートメンテナン スを実現することができます。 いくつか例を挙げると： - I2Cインタフェースを使用して、 モジュールのEEEPデータにアクセスすることが できます。 - USBポートで、キーボードやマウス、DVDドライブなどの、 USBデバイスをエミュ レートすることができます。 - 電源コントロールを使用して、 リモートでシステムのオン/オフができます。 - 電源コントロールを利用して、 BMCが追加のプラットフォーム初期化を実行し ている間、 システムの起動を遅らせることができます。 このように、 PICMGの新しいCOM-HPCサブ規格は、 包括的なIPMIプラットフォームマネージメント機 能の実装への道を開きます。 エンジニアは、 ハードウェア設計でIPMIを実装するための回路図につい て検討を始めることができます。 同時に、モジュールベンダーとそのパートナーは、 たとえばSP-Xや OpenBMCなどのオープンスタンダードファームウェアを利用して、 BMCやMMCの実装に取り組むこ とができます。 OpenBMCは、 サーバやトップオブラック スイッチ、 RAIDアプライアンスなどのデバイスで使用されて いる、 マネージメントコントローラ用のLinuxディストリビューションです。 次世代のCOM-HPCベース のシステムに最適なOpenBMCは、 プラットフォームを簡単にカスタマイズできるようにするために、 Yocto、 OpenEmbedded、 systemd、 およびD-Busを使用しています。 IPMI 2.0のDCMIに完全に準 拠しており、 電源、 冷却、 LED、 インベントリ、 イベント、 ウォッチドッグなどのホスト管理に対応して います。 OpenBMCは、 リモートKVM、 SSHベースのSOLやWebベースのユーザインタフェースから、 RESTやD-Busベースのインタフェースまで、 幅広いインタフェースの選択肢も提供します。 エンジニア は、 ハードウェアシミュレーションのほか、 自動テスト機能を利用することができます。 最新の機能セッ トでは、 複数のBMC/BIOSイメージのコードアップデートをサポートしています。 MegaRAC® SP-Xは、 IPMI 2.0やDMTF Redfish、 SMASH、 Serial over LAN（SOL）などの業界標 準をベースとした強力なサーバマネージメントソリューションであり、 リモートヘルスモニタリング やリモートプレゼンス、高度なオートメーションなどの主要な保守機能を提供します。 MegaRAC OpenEditionは、 OpenBMCファームウェアをベースとする強化された製品版であり、 上記の保守 機能を提供する直感的で拡張可能なオープンアーキテクチャの開発フレームワークです。 MegaRAC SP-XとMegaRAC OpenEditionは、 主要なすべてのBMCシステム・オン・チップ（SoC）設計で利用 可能であり、 Intel®/AMD x86、 Arm® 64（Ampere eMAG™およびQualcommを含む）およびIBM POWER® 8/9プラットフォームアーキテクチャをサポートしています。 MegaRAC SP-XとMegaRAC OpenEditionによるIPMIとRedfishのサポートにより、 COM-HPCにRAS管理機能を実装することが できるため、 業界全体での採用を促進します。

5 エッジサーバのサービス品質向上のためにCOM-HPCにIPMIを実装 結論 システムの開発者にとっての主な利点は、 PICMG COM-HPCコンピュータ・オン・モジュール規格がま ったく新しいものであるにもかかわらず、 実証済みのIPMIやRedfishマネージメントテクノロジーが含 まれていることです。 これが、 PICMGの新しいCOM-HPCコンピュータ・オン・モジュール規格の採用に 弾みをつけることは確実です。 市場で入手可能な、 最初のコンガテックのCOM-HPC Clientモジュールには、 11種類のインテル Xeon、Core、およびCeleronプロセッサ（コードネームTiger Lake UおよびTiger Lake H）が搭載され ています。 評価用キャリアボードと冷却ソリューションを含んだコンガテックのスターターキットは、 すでに動作検証されており、すぐに利用可能です。 ご要望に応じて、 カスタマ個別のCOM-HPC IPMI のインプリメンテーションをサポートします。 著者： アーロン・ポプ（Aaron Pop）：コンガテック社シニア ソ フトウェアエンジニア デビッド・ワイズ（David Wise）：AMI社シニア ソフトウェ アエンジニア ジェシカ・イスクイス（Jessica Isquith）： PICMGプレジ デント

コンガテック（congatec）について コンガテック（congatec）は、組込みコンピューティング製品にフォーカスする、 急速に成長しているテクノロジー企業です。 ハ イパフォーマンス コンピュータモジュールは、 産業オートメーション、 医療技術、 輸送、 テレコミュニケーション、 その他の多く の分野の幅広いアプリケーションやデバイスで使用されています。 当社は、 成長する産業ビジネスにフォーカスする、 ドイツの ミッドマーケットファンドである株主のDBAG Fund VIIIに支えられており、 これらの拡大する市場機会を活用するための資金調 達とM＆Aの実績があります。 また、 コンピュータ・オン・モジュールの分野では、 世界的なマーケットリーダーであり、 新興企業 から国際的な優良企業まで優れた顧客基盤を持っています。 コンガテックは、 ドイツのデッゲンドルフに本社を置き、 現在、 米 国、 台湾、 中国、 日本、 オーストラリア、 英国、 フランス、 チェコ共和国に事業拠点を置いています。 詳細については、 当社の Web サイト www.congatec.com/jp、 または LinkedIn、 Twitter、 YouTube をご覧ください。 本社 congatec GmbH Auwiesenstraße 5 94469 Deggendorf Germany Phone +49 (991) 2700-0 info@congatec.com www.congatec.com 子会社 congatec Asia Ltd. congatec, Inc. コンガテックジャパン株式会社 congatec China Technology Ltd. 2F., No.186, Sec. 3, 6262 Ferris Square 〒105-0013 東京都 港区 浜松町1-2-7 Sunyoung Center, 901 Building B, Chengde Rd. San Diego 浜松町一丁目ビル301 No. 28 Xuanhua Road, Changning District, 10366 Taipei, Taiwan CA 92121 USA Phone +81 (3) 6435-9250 Shanghai 200050, China Phone +886 (2) 2597-8577 Phone +1 (858) 457-2600 sales-jp@congatec.com Phone +86 (21) 6025-5862 sales-asia@congatec.com sales-us@congatec.com www.congatec.jp sales-asia@congatec.com www.congatec.tw www.congatec.us www.congatec.cn congatec Australia Pty Ltd. congatec Korea Ltd. Real-Time Systems GmbH Unit 2, 62 Township Drive Mr. Yoonsun Kim Gartenstrasse 33 West Burleigh (Yatap-Dong), #707, 88212 Ravensburg Queensland 4219, Australia 42, Jangmi-ro, Bundang-gu, Germany Phone +61 (7) 5520-0841 Seongnam-si, Gyeonggi-do, Phone +49 (751) 359558-0 sales-au@congatec.com South Korea info@real-time-systems.com www.congatec.com Phone: +82 (10) 2715-6418 www.real-time-systems.com yoonsun.kim@congatec.com セールスオフィス Southern Europe / Benelux United Kingdom / Ireland Nordics & Baltics Mr. Stéphane Mailleau Mr. Darren Larter Mr. Timo Poikonen Phone: +33 6 32 99 12 12 Phone: +44 784 581 4792 Phone: +358 40 8268 003 stephane.mailleau@congatec.com darren.larter@congatec.com timo.poikonen@congatec.com