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浏览器直达服务器串口：百敖基于 openUBMC 的 Web SOL 技术实践

news 2026/8/14 16:57:13

作者：汪涛，南京百敖软件有限公司技术总监，openUBMC技术委员会委员，在BMC、BIOS等固件领域从事研发14年，多次承担国家科技支撑计划，拥有丰富的服务器固件领域研发经验。

引言

在服务器运维中，当系统宕机、无法启动或网络中断时，串口控制台往往是诊断和恢复的核心途径。传统方式依赖专用客户端软件，部署复杂、跨平台不便，尤其在紧急场景下效率低下。

为此，南京百敖团队基于 openUBMC架构，实现了 Serial Over LAN（SOL）功能的 Web 化迁移：用户无需安装任何软件，直接在浏览器中访问服务器串口控制台。如下图，在浏览器访问BMC串行接口及系统串行接口：

本文分享这一功能的完整技术实践，包括架构设计、关键挑战及解决方案，以及在百敖 openUBMC 商业版中的集成经验。

架构设计：分层构建可靠的 Web SOL 系统

在实现浏览器化串口管理的过程中，我们面临多项嵌入式 Web 系统常见的难题。这些挑战直接指导了架构选型，最终形成清晰的三层设计：前端界面层、网关层与后端服务层。这种分层不仅实现了功能，还确保了兼容性、安全性和性能。

1. 前端界面层：利用Vue框架集成xterm.js

初期尝试直接将串口原始数据输出到 HTML 时，遇到了严重渲染异常——字符错乱、ANSI/VT 控制序列（如光标定位、清屏）无法解析，导致显示与物理终端完全不一致。这直接暴露了普通 Web 元素处理复杂终端序列的局限性。

因此，我们选用 Vue.js 构建单页应用，并集成 xterm.js 作为终端仿真核心。xterm.js 能准确解析并渲染控制序列，支持色彩、滚动等完整特性。同时，通过 WebSocket 实现实时双向通信，并添加自动重连机制，确保连接稳定性。

2. 网关层：安全与协议兼容的必然选择

Web SOL 需要在浏览器与后端间建立持久双向通道，同时必须应对嵌入式环境的资源限制和安全需求。我们早期在 WebSocket 处理上遇到兼容性问题，因此需要更好的解决方案。

openUBMC中集成了Nginx，因此它成为理想选择：它高效处理 TLS 1.2/1.3 加密传输、WebSocket 协议升级与代理转发。同时，集成 JWT 身份验证、IP 访问控制及严格 CSP 策略，提供统一的安全入口和流量分发能力，避免直接暴露后端服务。

3. 后端服务层：高并发与底层操作的权衡

后端的核心难点在于高效管理多个 WebSocket 会话，同时精准操作底层 TTY 设备。 Lua WebSocket库在Skynet协程环境下会出现阻塞异常，而串口配置中还遇到回声干扰（如“阶梯式换行”）和硬件端口识别问题。

为此，我们优化了WebSocket的实现，并兼容了Skynet的协程框架，重构事件处理逻辑，最大化地复用了Skynet高并发能力来管理多个WebSocket对话。

串口通信模块则通过 C 扩展实现：使用 cfmakeraw() 将 TTY 设为 raw 模式，禁用内核级处理（如回车转换），采用读写分离架构避免数据回显干扰。同时通过对接openUBMC的SerialManagement 服务，支持了BMC与服务器OS的串口切换能力，让Web SOL的能力进一步增强。

通过层层攻克上述挑战，这套三层架构最终在 openUBMC 上完美落地了 Web SOL 系统，实现了高效、可靠且安全的浏览器化串口管理。