本文簡要地介紹了如何通過常見的COM口進行Linux服務器的控制台的擴展，具有實用性和簡易性，不受服務器網絡等條件的限制，可以方便地管理實際生產環境中的Linux服務器。
說到管理Linux服務器，大家會有很多種不同的辦法：鍵盤+顯示器、通過網絡登陸、基於WEB的工具、X系統下的圖形工具等等，這些方法用在普通的服務器或者自己 的PC服務器上是沒有任何問題的，但是要管理一台24X7模式的服務器，確保在任何情況下都能直接快捷地管理到服務器，就不是那麼容易了。
對比以上說到的幾種方式：
X系統下的圖形工具。這當然是界面很友好的方式了，而且X系統也可以通過網絡擴展到遠程，但網絡畢竟不是這麼可靠，如果服務器的網絡癱瘓了，你正好需要遠程解決網絡的問題，那該怎麼做？
基於WEB的工具。這種方式的界面也是相當友好，如webadmin，但是由於安全方面的問題，這些工具是不會安裝在真正重要的服務器上的，另外這種方式也受限於網絡；
通過網絡登陸。這是常用的辦法，一般服務器會對信賴的遠程站點開放SSH服務，以便維護人員可以遠程登陸進行日常維護，這是很安全的，但很不幸它還是基於網絡的，當然也受限於網絡；
鍵盤+顯示器。這是最保險的辦法，筆者都建議使用這種最保險的辦法，但是很不幸這也是有缺陷的，就是有很多服務器都不配備顯示器和鍵盤，就算有，也只是安裝系統時使用，一旦投入生產運行就不再使用顯示器和鍵盤了。
其實對於UNIX/Linux系統的服務器，可以通過COM口即串行口來擴展系統的控制台，作為另外的途徑管理服務器。
CONSOLE，即控制台，是系統輸出管理信息的字符輸出設備，這些管理信息是由內核產生，比如系統日志、告警信息等。Linux下默認的控制台就是鍵盤和顯示器，而一些老式的SUN、HP、IBM服務器則使用串行口接Text Terminal[1]（字符終端,如著名的DEC的VT100）作為控制台，這也是這次將要介紹的方式。
字符終端在大型機時代用得比較多，一個大型機通常聯接許多終端，每個終端沒有處理能力，只是簡單地用鍵盤輸入和從屏幕輸出結果，處理過程都是由大型機完成。字符終端屏幕多為黑白字符型的，不具備圖形顯示功能。這裡介紹的Text Terminal和大型機的終端是一樣的，只不過市場上早就沒有新的終端設備了，現在都是通過應用程序模擬一個終端，叫虛擬終端，如WINDOWS的超級終端就是常用的一個虛擬終端程序，在管理工作站上用打開超級終端（使用正確的速率），就相當於一個終端了。
這種通過串行口實行CONSOLE功能是廣泛使用的，如CISCO的路由器，都是通過這種方式進行設備的管理，小小的一條CONSOLE線就相當於一台PC的顯示器加鍵盤，這無疑為路由器省下了許多不必要的配件，而事實上部分CISCO的設備就是一台PC，如思科PIX515防火牆，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，你就可以看到一台BX主板、奔騰II代350MHZ處理器、128M內存電腦的啟動信息，和一台普通電腦啟動是沒有任何區別的。當PIX完成自檢後，控制台就轉到CONSOLE口上了，而那個RJ45接口的CONSOLE口，其實就是一個COM口，只是接口形式不是9針D形口而己。
現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字符終端設備，通過COM口對COM口的形式將Linux的CONSOLE重定向到該虛擬終端，以實現從虛擬終端控制Linux服務器。步驟如下：
1、制作交叉線
兩台電腦要用COM口互聯起來需要一種"NULL MODEM CABLE"，"NULL MODEM CABLE"直譯過來大致是"交叉MODEM線"，和網線的交叉線意思相近，這是用來"背靠背"聯接兩個DTE設備的，兩頭都是9針D型母接頭，分別插入管理工作站和服務器的COM口中，為了方便標識建議都接第一個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的標准CONSOLE線加RJ45轉9針D型母接頭的轉接頭(部件號74-0495-01)，可以直接使用。自己制作可以參考以下的線序：
縮寫 引腳定義 方向 引腳定義 RxD Receive Data 2 <---- 3 TxD Transmit Data TxD Transmit Data 3 ----> 2 RxD Receive Data +--> 6 DSR Data Set Ready DTR Data Terminal Ready 4 --+--> 1 DCD Carrier Detect GND Signal Ground 5 <----> 5 GND Signal Ground DCD Carrier Detect 1 <--+ DSR Data Set Ready 6 <--+-- 4 DTR Data Terminal Ready RTS Request To Send 7 ----> 8 CTS Clear To Send CTS Clear To Send 8 <---- 7 RTS Request To Send RI Ring Indicator 9 (not used)
制作時需要把Txd與Rxd、CTS與RTS、GND與GND、DTR與DSR&DCD交叉相聯，DSR&DCD表示這兩個引腳串聯在一起作為一個引腳信號。更多的詳細介紹參見Serial-HOWTO[3]。
2、測試聯通性
管理工作站和服務器接上交叉線後，可以簡單地來測試一下這條線是否起作用。在管理工作站上用超級終端新建一個聯接，速率9600，8數據位，1停止位，無奇偶校驗位，無硬件"Flow control"；在服務器上echo '1'>/dev/ttyS0(需要ROOT權限)，在管理工作站超級終端裡觀察是否能收到數字1，如果能收到就表明聯接無問題。如果不能收到則要在服務器上檢查一下各信號引腳是否正確，使用命令"statserial /dev/ttyS0"可以查看當前串行口的狀態（在CABLE對端不接管理工作站時或者線序錯誤時DSR狀態為0），聯接狀態如下：
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
這是很多電腦都無法實現的功能，這主要取決於主板BIOS是否支持。POST（Power On Self Test）即我們通常說的自檢，我們可以看到系統的基本信息及檢查過程，當然也有可能有出錯的提示信息及相應的處理提示，有一些型號的服務器主板（如INTEL原裝NL440BX）可以將POST重定向到COM口，這樣我們可以接一個終端在COM口上便能看到POST過程，當然也可以通過終端操作，完全不需要鍵盤和顯示器。可惜一般情況下我們的主板並不支持這項功能，但是沒有關系，我們可以先設定好BIOS參數（Halt On 設置為None）忽略無關緊要的出錯信息，讓每次系統自檢都順利通過，這樣系統便能順利進入硬盤啟動了。
4、重定向GRUB
也許你有幾個系統（如FreeBSD），或者有新的內核需要進行測試，你可能希望通過COM口來選擇系統，將GRUB重定向到COM口也是可能的。我們在GRUB的manual頁[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入各個系統了。LILO的用法類似，請參閱LILO的手冊頁。
5、重定向CONSOLE
為了能夠控制Linux服務器啟動過程，我們需要傳遞一些參數到Linux內核中，從serial-console[2]中我們可以看到只需要將console=ttyS0,9600傳遞到內核中就可以實現CONSOLE重定向到串口。當然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時顯示器上顯示的速度差不多了。我的服務器使用GRUB，所以我的/boot/grub/menu.lst文件中kernel語句如下：
kernel /vmlinuz-2.4.20-8 ro root=LABEL=/ console=tty0 console=ttyS0,38400
現在重新啟動Linux服務器，打開超級終端，不出意外就能看到平時在顯示器上才看得到的啟動信息，當然你也可以按"i"鍵進入交互式的啟動模式，當然在不小心踢掉電源後也能輕松輸入"Y"進行文件系統檢測，是不是很好用？不過啟動完了系統後怎麼就停在那裡不動了？好像Linux很笨啊，它居然不知道我想從這裡登錄進系統？不要怪Linux，我們馬上就來解釋為什麼會這樣以及解決辦法。
6、開啟ttyS0登陸
其實Linux啟動時的信息都是由KERNEL顯示的，缺省情況下啟動完畢了後init再運行mingetty來提供6個虛擬終端來登陸系統，這可以在/etc/inittab文件中清楚地看到。其實login和內核是沒有關系的，所以如果只是在內核中加入參數使其能從COM口交互式地操作並不代表能從超級終端登錄系統，我們需要另外運行一個提供從串口登錄能力的程序，這個程序就是agetty，它是屬於util-Linux軟件包中的一員，大家可以參考其man手冊頁以獲得更多的信息，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終端登錄系統了，很好用吧。
7、一些經驗
使用ttyS0登錄還有一些小的竅門和經驗，以下是我的經驗：
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，可以擴展到50米仍能正常操作；
大家一般會想使用root從ttyS0登錄，但是默認的這是不行的，我們需要把該終端加入到文件/etc/securetty中，就是說終端ttyS0是安全的終端，可以使用root登錄；
如果服務器長時間開著的話，最好每次都使用exit退出該終端，因為如果不退出來的話，下次再登陸可能會出現輸入亂碼導致終端不可用等問題，而在登錄提示符下輸入亂碼則無關緊要；
如果你是通過這種方法管理一台實際24X7開著的服務器的話，你可能會有時發現在終端中按回車沒有任何反映，有一種可能性就是系統在停電後再開機出現不能啟動NFS和sendmail之類的服務，就這樣卡在那裡死鎖住了，這在電源不穩定的情況下尤其多見，所以一定要給你的Linux服務器接上UPS不間斷電源，或者在系統BIOS裡設置斷電後不再啟動系統(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或者直接斷電再重新啟動一次，檢查啟動過程到底發生了什麼事情，一般只需要檢查一遍硬盤就沒有問題了；
如果你的ttyS0出現亂碼沒有辦法使用的話，可以嘗試著從網絡登陸，把/etc/inittab中ttyS0那一行注釋，使用"init q"命令停止通過inittab啟動的agetty，然後再重新取消/etc/inittab中的注釋，再次"init q"命令啟動agetty，不出意外就能恢復正常了。
結束語
到此我們就方便地管理沒有顯示器和鍵盤的Linux服務器了，實際生產中可以使用終端服務器代替管理工作站來管理非常多的服務器。簡單地說終端服務器有許多COM口，可以同時連接多個服務器（或者網絡設備如思科路由器）的CONSOLE，以實現集中式管理。Linux也可以作為優秀的終端服務器，我們將另作介紹。