【サーバ構築・運用】自宅に余っていたRaspberrypi 3BでIPMI/KVMサーバを構築(物理構成編)

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はじめに

こんにちは。ネットワークエンジニアの「だいまる」です。

前回の「【サーバ構築・運用】自宅に余っていたRaspi3でIPMI/KVMサーバを構築(PiKVMインストール編)」に続き、PiKVMの物理構成についてまとめていきたいと思います。

今回購入した部品と構成を説明する予定です。

PiKVM構築のために購入し使えた部品

サーバからの映像出力には2つの部品が必要

サーバからの映像出力のためには、サーバ側が入力、Raspi3側が出力となっているケーブルを使う必要があります。

通常の接続でUSB側は映像の出力先とはならないので、「HDMI-USBのキャプチャーボード」を購入する必要があります。

このキャプチャボードとHDMI-HDMIケーブルを組み合わせることで、サーバからRaspberry pi 3Bへの映像出力が可能となります。

よく考えれば当たり前の話だけど、何も考えずに色んな部品を買ってしまった・・

KVMの機能を持たせるためにはRaspi PicoとMicroUSB-USBケーブルを購入

映像出力のための部品を購入した後は、KVM(Keyboard・Video・Mouse)のキーボードとマウス機能を実装する必要があります。

Raspberrypi4以上ではPicoの購入は必要ないみたいですが、今回利用するRaspberrypi 3Bでは必要となります。

ちなみにRaspi Picoにはピンを半田付け済の物と半田付けしてない物があるのでご注意を!!

以下は半田付け済の物となります。

以下は半田付けしてない物になります。

Raspi PicoとRaspberry piを接続するためには、以下のキットについているケーブルや拡張用のボードが必要となります。

Raspi picoとRaspberry piを接続した後は、Raspi picoのmicro USBとサーバのUSBを接続する必要があるため、MicroUSB-USB Type-Aケーブルが必要になります。

揃えた部品で実際に物理構築してみよう!!

揃えた部品での物理構築を終えると以下のイメージ図となります。

Server
Server
Raspi3
Raspi3
KVM用
KVM用
USB
Type A
USB…
USB
Micro
USB…
電源出力
電源出力
映像出力
映像出力
HDMI
HDMI
Type-A
Type-A
Raspi 
Pico
Raspi…
配線
配線
Text is not SVG – cannot display

ちなみに、Raspi PicoとRaspi3の接続方法は、公式HPに載っているので読んでみてください。

拡張ボードを使う方は、60ピン用のボードになっていますが、あくまでRaspi picoの接続位置が一致していれば問題ないので惑わされないでください

失敗談:購入して無駄となった部品達

上記で構築した部品以外にも今回購入した部品が多々あります。

その一部の紹介をしたいと思います。

ディスプレイ表示に必要なUSB-TypeA – HDMIケーブル(買わない方がいい)

ESXi等のコンソール接続時に出力される映像はUSB TypeA-HDMIケーブルを利用します。

HDMIをサーバに接続し、USB TypeAをラズパイ側に接続します。

と思っていましたが、実際は入力先と出力先が反対のケーブルだったため、このケーブルは買わない方がいいです。

KVMとして認識させるためのスプリッタケーブル

ラズパイをKVMとして認識させるためには、電源ケーブルを接続するMicroUSBとサーバを接続する必要があります。

しかし、サーバとラズパイで接続した場合、MicroUSBは電源接続部分のため、サーバの電源を落とすとラズパイに電力が供給されません

この場合、IPMI/KVM機能として成り立ちません

Server
Server
Raspi3
Raspi3
KVM&電力供給
KVM&電力供給
USB
Type A
USB…
USB
Micro
USB…
電源OFF
電源OFF
Raspi3
電源OFF
Raspi3…
電力供給が止まる
電力供給が止まる
Text is not SVG – cannot display

その状況を防ぐためにサーバ接続用と電源供給用に分けるスプリッタケーブルが必要となるのです。

Server
Server
Raspi3
Raspi3
KVM用
KVM用
USB
Type A
USB…
USB
Micro
USB…
電源OFF
電源OFF
電力供給は継続
電力供給は継続
電源出力
電源出力
電源用
電源用
Text is not SVG – cannot display

今回購入してしまった部品はType-Aになりますが、MicroUSBのケーブルもあるので、どちらか購入頂ければ問題ないと思います。(ただ、PiKVM V1には必要ありません)

スプリッタケーブルをMicroUSBに接続するためのアダプタ

上記でType-Aのスプリッタケーブルを購入したため、MicroUSBとTypeAの変換アダプタが必要となります。

今回購入したアダプタは以下の物になります。(これもPiKVM V1では不要です)

サーバとラズパイを接続するためのUSB-TypeA – TypeAケーブル

スプリッタケーブルで分割したラズパイ側のType-Aとサーバを接続するためにはType-A – Type-Aケーブルが必要となります。

この接続がないとKVMとして認識されないため、必須となるケーブルです。

私は電源ケーブルとしても利用するため、2本購入しました。

まあこれもPiKVM V1では不要だったんだけどね・・・

部品購入後は実際に接続してみる

部品が手元に揃った後は、実際に接続してみましょう。

接続構成は以下の図のイメージとなります。

Server
Server
Raspi3
Raspi3
KVM用
KVM用
USB
Type A
USB…
USB
Micro
USB…
電源OFF
電源OFF
電力供給は継続
電力供給は継続
電源出力
電源出力
電源用
電源用
映像出力
映像出力
HDMI
HDMI
Type-A
Type-A
Type-A
分岐
Type-A…
Text is not SVG – cannot display

接続が完了すれば、後はPiKVMの設定させ終えれば完了となります。

ここまで構築してできないことに気づき、新しくやり直したと言う感じです・・・・

最後に

今回はPiKVMをインストールしたラズパイに必要な部品の紹介でした。

次回はPiKVMの設定や動作確認までまとめていきたいと思います。

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