本文簡(jiǎn)要地介紹了如何通過常見的COM口進(jìn)行Linux服務(wù)器的控制臺(tái)的擴(kuò)展，具有實(shí)用性和簡(jiǎn)易性，不受服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)等條件的限制，可以方便地管理實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中的Linux服務(wù)器。

說(shuō)到管理Linux服務(wù)器，大家會(huì)有很多種不同的辦法：鍵盤+顯示器、通過網(wǎng)絡(luò)登陸、基于WEB的工具、X系統(tǒng)下的圖形工具等等，這些方法用在普通的服務(wù)器或者自己 的PC服務(wù)器上是沒有任何問題的，但是要管理一臺(tái)24X7模式的服務(wù)器，確保在任何情況下都能直接快捷地管理到服務(wù)器，就不是那么容易了。

對(duì)比以上說(shuō)到的幾種方式：

X系統(tǒng)下的圖形工具。這當(dāng)然是界面很友好的方式了，而且X系統(tǒng)也可以通過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到遠(yuǎn)程，但網(wǎng)絡(luò)畢竟不是這么可靠，如果服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)癱瘓了，你正好需要遠(yuǎn)程解決網(wǎng)絡(luò)的問題，那該怎么做？

基于WEB的工具。這種方式的界面也是相當(dāng)友好，如webadmin，但是由于安全方面的問題，這些工具是不會(huì)安裝在真正重要的服務(wù)器上的，另外這種方式也受限于網(wǎng)絡(luò)；

通過網(wǎng)絡(luò)登陸。這是常用的辦法，一般服務(wù)器會(huì)對(duì)信賴的遠(yuǎn)程站點(diǎn)開放SSH服務(wù)，以便維護(hù)人員可以遠(yuǎn)程登陸進(jìn)行日常維護(hù)，這是很安全的，但很不幸它還是基于網(wǎng)絡(luò)的，當(dāng)然也受限于網(wǎng)絡(luò)；

鍵盤+顯示器。這是最保險(xiǎn)的辦法，筆者都建議使用這種最保險(xiǎn)的辦法，但是很不幸這也是有缺陷的，就是有很多服務(wù)器都不配備顯示器和鍵盤，就算有，也只是安裝系統(tǒng)時(shí)使用，一旦投入生產(chǎn)運(yùn)行就不再使用顯示器和鍵盤了。

其實(shí)對(duì)于UNIX/Linux系統(tǒng)的服務(wù)器，可以通過COM口即串行口來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的控制臺(tái)，作為另外的途徑管理服務(wù)器。

CONSOLE，即控制臺(tái)，是系統(tǒng)輸出管理信息的字符輸出設(shè)備，這些管理信息是由內(nèi)核產(chǎn)生，比如系統(tǒng)日志、告警信息等。Linux下默認(rèn)的控制臺(tái)就是鍵盤和顯示器，而一些老式的SUN、HP、IBM服務(wù)器則使用串行口接Text Terminal[1]（字符終端,如著名的DEC的VT100）作為控制臺(tái)，這也是這次將要介紹的方式。

字符終端在大型機(jī)時(shí)代用得比較多，一個(gè)大型機(jī)通常聯(lián)接許多終端，每個(gè)終端沒有處理能力，只是簡(jiǎn)單地用鍵盤輸入和從屏幕輸出結(jié)果，處理過程都是由大型機(jī)完成。字符終端屏幕多為黑白字符型的，不具備圖形顯示功能。這里介紹的Text Terminal和大型機(jī)的終端是一樣的，只不過市場(chǎng)上早就沒有新的終端設(shè)備了，現(xiàn)在都是通過應(yīng)用程序模擬一個(gè)終端，叫虛擬終端，如WINDOWS的超級(jí)終端就是常用的一個(gè)虛擬終端程序，在管理工作站上用打開超級(jí)終端（使用正確的速率），就相當(dāng)于一個(gè)終端了。

這種通過串行口實(shí)行CONSOLE功能是廣泛使用的，如CISCO的路由器，都是通過這種方式進(jìn)行設(shè)備的管理，小小的一條CONSOLE線就相當(dāng)于一臺(tái)PC的顯示器加鍵盤，這無(wú)疑為路由器省下了許多不必要的配件，而事實(shí)上部分CISCO的設(shè)備就是一臺(tái)PC，如思科PIX515防火墻，只要你插上一塊PCI的顯卡到PCI槽，接上顯示器，按下PIX的開關(guān)，你就可以看到一臺(tái)BX主板、奔騰II代350MHZ處理器、128M內(nèi)存電腦的啟動(dòng)信息，和一臺(tái)普通電腦啟動(dòng)是沒有任何區(qū)別的。當(dāng)PIX完成自檢后，控制臺(tái)就轉(zhuǎn)到CONSOLE口上了，而那個(gè)RJ45接口的CONSOLE口，其實(shí)就是一個(gè)COM口，只是接口形式不是9針D形口而己。

現(xiàn)在可以明確我們需要做的工作了：使用管理工作站的虛擬終端程序模擬一個(gè)字符終端設(shè)備，通過COM口對(duì)COM口的形式將Linux的CONSOLE重定向到該虛擬終端，以實(shí)現(xiàn)從虛擬終端控制Linux服務(wù)器。步驟如下：

1、制作交叉線

兩臺(tái)電腦要用COM口互聯(lián)起來(lái)需要一種"NULL MODEM CABLE"，"NULL MODEM CABLE"直譯過來(lái)大致是"交叉MODEM線"，和網(wǎng)線的交叉線意思相近，這是用來(lái)"背靠背"聯(lián)接兩個(gè)DTE設(shè)備的，兩頭都是9針D型母接頭，分別插入管理工作站和服務(wù)器的COM口中，為了方便標(biāo)識(shí)建議都接第一個(gè)COM口。這種線可以自己制作，也可以去電腦城買，最方便的是有CISCO的標(biāo)準(zhǔn)CONSOLE線加RJ45轉(zhuǎn)9針D型母接頭的轉(zhuǎn)接頭(部件號(hào)74-0495-01)，可以直接使用。

制作時(shí)需要把Txd與Rxd、CTS與RTS、GND與GND、DTR與DSR&DCD交叉相聯(lián)，DSR&DCD表示這兩個(gè)引腳串聯(lián)在一起作為一個(gè)引腳信號(hào)。更多的詳細(xì)介紹參見Serial-HOWTO[3]。
2、測(cè)試聯(lián)通性

管理工作站和服務(wù)器接上交叉線后，可以簡(jiǎn)單地來(lái)測(cè)試一下這條線是否起作用。在管理工作站上用超級(jí)終端新建一個(gè)聯(lián)接，速率9600，8數(shù)據(jù)位，1停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)位，無(wú)硬件"Flow control"；在服務(wù)器上echo '1'>/dev/ttyS0(需要ROOT權(quán)限)，在管理工作站超級(jí)終端里觀察是否能收到數(shù)字1，如果能收到就表明聯(lián)接無(wú)問題。如果不能收到則要在服務(wù)器上檢查一下各信號(hào)引腳是否正確，使用命令"statserial /dev/ttyS0"可以查看當(dāng)前串行口的狀態(tài)（在CABLE對(duì)端不接管理工作站時(shí)或者線序錯(cuò)誤時(shí)DSR狀態(tài)為0），聯(lián)接狀態(tài)如下：

Device: /dev/ttyS0
Signal Name Pin（25） Pin（9） Direction (computer) Status Full Name
FG 1 - - - Frame Ground
TxD 2 3 out - Transmit Data
RxD 3 2 in - Receive Data
RTS 4 7 out 1 Request To Send
CTS 5 8 in 0 Clear To Send
DSR 6 6 in 1 Data Set Ready
GND 7 5 - - Signal Ground
DCD 8 1 in 0 Data Carrier Detect
DTR 20 4 out 1 Data Terminal Ready
RI 22 9 in 0 Ring Indicator
 

3、從POST開始

這是很多電腦都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能，這主要取決于主板BIOS是否支持。POST（Power On Self Test）即我們通常說(shuō)的自檢，我們可以看到系統(tǒng)的基本信息及檢查過程，當(dāng)然也有可能有出錯(cuò)的提示信息及相應(yīng)的處理提示，有一些型號(hào)的服務(wù)器主板（如INTEL原裝NL440BX）可以將POST重定向到COM口，這樣我們可以接一個(gè)終端在COM口上便能看到POST過程，當(dāng)然也可以通過終端操作，完全不需要鍵盤和顯示器�？上б话闱闆r下我們的主板并不支持這項(xiàng)功能，但是沒有關(guān)系，我們可以先設(shè)定好BIOS參數(shù)（Halt On 設(shè)置為None）忽略無(wú)關(guān)緊要的出錯(cuò)信息，讓每次系統(tǒng)自檢都順利通過，這樣系統(tǒng)便能順利進(jìn)入硬盤啟動(dòng)了。

4、重定向GRUB

也許你有幾個(gè)系統(tǒng)（如FreeBSD），或者有新的內(nèi)核需要進(jìn)行測(cè)試，你可能希望通過COM口來(lái)選擇系統(tǒng)，將GRUB重定向到COM口也是可能的。我們?cè)贕RUB的manual頁(yè)[4]可以看到其支持seriral終端，在GRUB配置文件第一條Title的前面加入兩行如下：

serial --unit=0 --speed=38400
terminal serial console
 

我們便能從接在COM口上的終端中看到GRUB的提示信息，通過上、下鍵選擇光帶就可以正確地進(jìn)入各個(gè)系統(tǒng)了。LILO的用法類似，請(qǐng)參閱LILO的手冊(cè)頁(yè)。

5、重定向CONSOLE

為了能夠控制Linux服務(wù)器啟動(dòng)過程，我們需要傳遞一些參數(shù)到Linux內(nèi)核中，從serial-console[2]中我們可以看到只需要將console=ttyS0,9600傳遞到內(nèi)核中就可以實(shí)現(xiàn)CONSOLE重定向到串口。當(dāng)然9600的速度太慢，我們可以使用38400的速率，這樣顯示的速度就和啟動(dòng)時(shí)顯示器上顯示的速度差不多了。我的服務(wù)器使用GRUB，所以我的/boot/grub/menu.lst文件中kernel語(yǔ)句如下：

kernel /vmlinuz-2.4.20-8 ro root=LABEL=/ console=tty0 console=ttyS0,38400
 

現(xiàn)在重新啟動(dòng)Linux服務(wù)器，打開超級(jí)終端，不出意外就能看到平時(shí)在顯示器上才看得到的啟動(dòng)信息，當(dāng)然你也可以按"i"鍵進(jìn)入交互式的啟動(dòng)模式，當(dāng)然在不小心踢掉電源后也能輕松輸入"Y"進(jìn)行文件系統(tǒng)檢測(cè)，是不是很好用？不過啟動(dòng)完了系統(tǒng)后怎么就停在那里不動(dòng)了？好像Linux很笨啊，它居然不知道我想從這里登錄進(jìn)系統(tǒng)？不要怪Linux，我們馬上就來(lái)解釋為什么會(huì)這樣以及解決辦法。

6、開啟ttyS0登陸

其實(shí)Linux啟動(dòng)時(shí)的信息都是由KERNEL顯示的，缺省情況下啟動(dòng)完畢了后init再運(yùn)行mingetty來(lái)提供6個(gè)虛擬終端來(lái)登陸系統(tǒng)，這可以在/etc/inittab文件中清楚地看到。其實(shí)login和內(nèi)核是沒有關(guān)系的，所以如果只是在內(nèi)核中加入?yún)��?shù)使其能從COM口交互式地操作并不代表能從超級(jí)終端登錄系統(tǒng)，我們需要另外運(yùn)行一個(gè)提供從串口登錄能力的程序，這個(gè)程序就是agetty，它是屬于util-Linux軟件包中的一員，大家可以參考其man手冊(cè)頁(yè)以獲得更多的信息，這些信息在其他的文檔[1][3]中也都提及到了。我在服務(wù)器的/etc/inittab文件中加了一行如下：

S0:2345:respawn:/sbin/agetty -L 38400 ttyS0
 

這樣我們就能從超級(jí)終端登錄系統(tǒng)了，很好用吧。

7、一些經(jīng)驗(yàn)

使用ttyS0登錄還有一些小的竅門和經(jīng)驗(yàn)，以下是我的經(jīng)驗(yàn)：

COM口的傳輸距離有限制，普通的線纜只有15米的有效距離，建議使用5類雙絞線，可以擴(kuò)展到50米仍能正常操作；

大家一般會(huì)想使用root從ttyS0登錄，但是默認(rèn)的這是不行的，我們需要把該終端加入到文件/etc/securetty中，就是說(shuō)終端ttyS0是安全的終端，可以使用root登錄； 如果服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間開著的話，最好每次都使用exit退出該終端，因?yàn)槿绻�不退出�?lái)的話，下次再登陸可能會(huì)出現(xiàn)輸入亂碼導(dǎo)致終端不可用等問題，而在登錄提示符下輸入亂碼則無(wú)關(guān)緊要；

如果你是通過這種方法管理一臺(tái)實(shí)際24X7開著的服務(wù)器的話，你可能會(huì)有時(shí)發(fā)現(xiàn)在終端中按回車沒有任何反映，有一種可能性就是系統(tǒng)在停電后再開機(jī)出現(xiàn)不能啟動(dòng)NFS和sendmail之類的服務(wù)，就這樣卡在那里死鎖住了，這在電源不穩(wěn)定的情況下尤其多見，所以一定要給你的Linux服務(wù)器接上UPS不間斷電源，或者在系統(tǒng)BIOS里設(shè)置斷電后不再啟動(dòng)系統(tǒng)(如果它不是太重要的話)，在這種情況下只有按鍵盤重新啟動(dòng)或者直接斷電再重新啟動(dòng)一次，檢查啟動(dòng)過程到底發(fā)生了什么事情，一般只需要檢查一遍硬盤就沒有問題了；

如果你的ttyS0出現(xiàn)亂碼沒有辦法使用的話，可以嘗試著從網(wǎng)絡(luò)登陸，把/etc/inittab中ttyS0那一行注釋，使用"init q"命令停止通過inittab啟動(dòng)的agetty，然后再重新取消/etc/inittab中的注釋，再次"init q"命令啟動(dòng)agetty，不出意外就能恢復(fù)正常了。

結(jié)束語(yǔ)

到此我們就方便地管理沒有顯示器和鍵盤的Linux服務(wù)器了，實(shí)際生產(chǎn)中可以使用終端服務(wù)器代替管理工作站來(lái)管理非常多的服務(wù)器。簡(jiǎn)單地說(shuō)終端服務(wù)器有許多COM口，可以同時(shí)連接多個(gè)服務(wù)器（或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如思科路由器）的CONSOLE，以實(shí)現(xiàn)集中式管理。
關(guān)鍵字：服務(wù)器、COM、系統(tǒng)