KVM-переключатели для любых задач

  Решить эту проблему позволяют специальные устройства — KVM-переключатели (эта аббревиатура образована из первых букв слов Keyboard, Video и Mouse — клавиатура, видео и мышь). KVM-переключатель позволяет использовать один комплект периферийного оборудования (в частности, клавиатуру, мышь и монитор) для работы с несколькими системными блоками. При этом в каждый момент времени периферийные устройства, подключенные к KVM-переключателю, скоммутированы с соответствующими интерфейсными разъемами одного из подсоединенных к нему системных блоков. Количество компьютеров, которыми можно управлять посредством KVM-переключателя, ограничено числом портов последнего. Например, недорогие модели начального уровня обеспечивают возможность подключения двух или четырех ПК, а для использования в корпоративном сегменте выпускаются KVM-переключатели на 16 и более портов.

  Первые KVM-переключатели представляли собой чисто механические устройства. В подобных моделях соединение периферийных устройств с нужным ПК осуществлялось при помощи пакетного переключателя. Такие KVM-переключатели отличались простотой конструкции, низкой стоимостью и не требовали для работы внешнего питания. Но вместе с тем им были присущи и серьезные недостатки. К ним можно отнести не очень удобную систему управления, невысокую надежность (вследствие износа механических переключателей в процессе работы), ограниченное количество портов (обычно 2-4) и отсутствие функции эмуляции сигнала на неактивных (то есть не скоммутированных в данный момент с консольными устройствами) портах клавиатуры и мыши. Последнее обстоятельство приводило к тому, что перед запуском или перезагрузкой одного из ПК пользователю было необходимо переключать селектор KVM на соответствующий порт — в противном случае система диагностики компьютера обнаруживала отсутствие клавиатуры и мыши, выдавая соответствующее сообщение. В силу перечисленных недостатков чисто механические конструкции так и не получили широкого распространения.

KVM-переключатель ATEN CS-12C

  Через некоторое время идея управления несколькими ПК с одного рабочего места была воплощена на качественно новом уровне: в продаже появились электронные KVM-переключатели. Переход к электронной коммутации сигналов позволил устранить ряд ограничений, присущих механическим устройствам, значительно расширить функциональные возможности и повысить удобство работы с KVM-переключателями. В частности, появились функции эмуляции сигналов клавиатуры и мыши на неактивных портах. У многих подобных моделей выбрать нужный ПК можно не только посредством органов управления на корпусе KVM-переключателя, но и с клавиатуры. В более дорогих электронных моделях с большим количеством портов управление реализовано посредством экранного меню.

  В качестве примера простого электронного KVM-переключателя рассмотрим ATEN CS-12C. Эта модель имеет два порта и позволяет коммутировать видеосигнал, а также шины мыши и клавиатуры (PS/2). Полоса пропускания видеосигнала у данного устройства составляет 180 МГц, что позволяет передавать изображение с разрешением до 1920x1440 пикселов. В модели ATEN CS-12C реализован режим эмуляции наличия клавиатуры и мыши для нормальной загрузки ПК, подключенного к неактивному порту. Выбор компьютера осуществляется либо кнопкой на корпусе KVM-переключателя, либо клавиатурной комбинацией. Необходимый для работы ток KVM-переключатель получает от работающего ПК по шине интерфейса PS/2, благодаря чему отпадает необходимость в использовании внешнего источника питания.

KVM-переключатель Altusen KH1508

  Переход к электронной коммутации управляющих сигналов открыл дорогу к созданию KVM-переключателей с большим количеством портов, а также обеспечил возможность масштабирования систем по мере роста парка обслуживаемых ПК. В настоящее время существует два способа объединения нескольких KVM-переключателей в единую систему: каскадный и шлейфовый. Рассмотрим вкратце особенности каждого из них.

  При каскадном подключении один из портов основного KVM-переключателя соединяется с консольными разъемами дополнительного. Подобным образом к основному KVM-переключателю можно подключить несколько дополнительных и существенно увеличить общее количество портов. Правда, у каскадного подключения есть как минимум два серьезных недостатка. Во-первых, каждый из нижестоящих KVM-переключателей «отнимает» один порт у основного. Во-вторых, процедура выбора ПК, подключенного к порту KVM-переключателя нижнего уровня, не отличается удобством — ведь в этом случае необходимо выполнить манипуляции по переключению портов как на основном, так и на дополнительном KVM-переключателе.

  Более удобным является шлейфовое подключение: в этом случае несколько KVM-переключателей соединяются в цепочку по специальной шине. Подобная возможность предусмотрена в ряде моделей современных KVM-переключателей, ориентированных на использования в корпоративном сегменте. При шлейфовом подключении доступны для применения все порты как основного, так и дополнительных KVM-переключателей. Кроме того, управление коммутацией всех портов можно осуществлять из меню основного KVM-переключателя.

KVM-переключатель Altusen KH1508i

  По мере роста парка обслуживаемых компьютеров возникает еще одна проблема. Далеко не всегда все компьютеры, к которым необходимо обеспечить доступ, находятся в одном помещении. Нередко они установлены в разных помещениях и даже в разных зданиях. В таком случае использовать обычный KVM-переключатель невозможно, поскольку длина интерфейсных кабелей, применяемых для подключения мониторов, клавиатур и мышей, обычно не превышает 2-3 м. Конечно, можно изготовить или приобрести кабели большей длины, однако в этом случае нельзя гарантировать стабильную передачу управляющих сигналов. Для решения данной проблемы были созданы KVM-удлинители, позволяющие передавать управляющие сигналы по стандартным сетевым кабелям 5-й категории на расстояние до 40 м (в некоторых моделях — до 150 м). Данные модели современных KVM-переключателей, ориентированных на применение в корпоративном сегменте, оснащаются встроенными адаптерами для подключения интерфейсных модулей по кабелю 5-й категории.

  В качестве примера подобного решения рассмотрим KVM-переключатель Altusen KH1508, выпускаемый компанией АTEN. Данная модель, выполненная в корпусе высотой 1 U и рассчитанная на установку в стандартную стойку, позволяет подключать до восьми компьютеров. Для выбора нужного порта можно воспользоваться либо клавиатурными комбинациями, либо экранным меню. Передача управляющих сигналов осуществляется по кабелям 5-й категории, а для подключения к интерфейсным разъемам системного блока применяются специальные модули (в зависимости от специфики имеющегося оборудования можно приобрести различные варианты модулей для подключения к PC, Mac, Sun и пр.). Реализован режим эмуляции клавиатуры и мыши на неактивных портах.

  В модели KH1508 предусмотрена возможность шлейфового соединения до 32 переключателей, что позволяет получить доступ к 256 компьютерам с одной консоли. Максимальное расстояние от KVM-переключателя до компьютера составляет 40 м, при этом обеспечивается передача видеосигнала с разрешением до 1280x1024 пикселов и частотой регенерации 60 Гц.

  Для предотвращения несанкционированного доступа к подключенным компьютерам в KVM-переключателе предусмотрена двухуровневая система защиты. Для наблюдения за работой компьютеров и управления ими необходимо ввести пароль. В переключателе можно зарегистрировать одного администратора и до четырех авторизованных пользователей, каждому из которых присваивается индивидуальный пароль.

Рассмотренное устройство обеспечивает возможность удаленного управления ПК в пределах локальной сети. Но как быть, если необходим доступ к компьютерам различных подразделений предприятия, расположенных в разных районах или даже в разных городах? В подобной ситуации незаменимой окажется технология передачи управляющих сигналов KVM с использованием протокола TCP/IP, реализованная в KVM-переключателях последнего поколения. Установив такой KVM-переключатель, можно получить доступ к подключенным к его портам компьютерам из любой точки мира, где есть доступ к Интернету. В зависимости от специфики оборудования для удаленного управления KVM-переключателем через IP может использоваться либо клиентское ПО, либо стандартный браузер.

Устройство управления электропитанием Altusen PN0108

  В качестве примера рассмотрим KVM-переключатель Altusen KH1508i с возможностью удаленного управления по протоколу TCP/IP. Как и в рассмотренной выше модели KH1508, у него имеется восемь портов. Одним из принципиальных отличий KVM-переключателя KH1508i является возможность доступа к подключенным компьютерам как с локальной, так и с удаленной консоли (через локальную сеть или через Интернет). Систему можно легко масштабировать, используя шлейфовое соединение до 16 KVM-переключателей, — это позволит управлять с одной консоли (как локальной, так и удаленной) в общей сложности 128 компьютерами. Выбор компьютера можно осуществлять при помощи кнопок на корпусе переключателя, посредством ввода клавиатурных комбинаций либо через экранное меню. Функция Panel Array Mode позволяет выводить в режиме разделения экрана на дисплей консоли изображения, поочередно транслируемые с восьми подключенных компьютеров (задаваемая в настройках частота последовательного обновления изображений может варьироваться в пределах от 1 до 255 с).

  Для защиты KVM-переключателя от несанкционированного доступа предусмотрена система авторизации пользователей (до 64 учетных записей). Модель KH1508i поддерживает до 32 подключений одновременно; зарегистрированные пользователи могут обмениваться сообщениями. Сигналы по протоколу TCP/IP передаются в зашифрованном виде, что обеспечивает надежную защиту от перехвата данных и несанкционированного доступа к управлению компьютерами.

  В настоящее время на рынке представлен широкий спектр KVM-переключателей — от простых и недорогих 2- и 4-портовых моделей для дома и небольшого офиса до масштабируемых систем, позволяющих управлять сотнями и даже тысячами компьютеров как с локальной консоли, так и с удаленного рабочего места через Интернет. Необходимо обратить внимание на то, что, в отличие от программных средств терминального доступа (таких, как Radmin и др.), KVM-переключатели с поддержкой технологии передачи управляющих сигналов по протоколу TCP/IP позволяют работать с удаленным ПК или сервером на аппаратном уровне (в том числе с настройками BIOS материнской платы) даже в том случае, когда произошел сбой или зависание системы.

  В ряде моделей предусмотрена возможность подключения устройств управления электропитанием — таких как Altusen PN0108. Этот прибор позволяет дистанционно (модель PN9108 и по протоколу TCP/IP) управлять включением и отключением питания на каждой из восьми выходных розеток. Это может оказаться полезным в том случае, если подключенный к KVM-переключателю системный блок завис и перестал реагировать на клавиатурные комбинации. Модель PN0108 поддерживает обработку сигналов от источников бесперебойного питания и позволяет выполнить процедуру безопасного завершения работы компьютеров при отключении электроэнергии. Кроме того, можно запрограммировать время автоматического включения и выключения питания каждого из подключенных устройств. Предусмотрена возможность шлейфового соединения до 16 устройств PN0108, что дает возможность управлять подачей питания в общей сложности на 128 розеток.

  При необходимости управлять работой нескольких компьютеров с одного рабочего места KVM-переключатели обеспечивают максимальное удобство и гибкость, а также позволяют сэкономить офисное пространство, средства на приобретение дополнительного оборудования и электроэнергию.

Сергей Асмаков. "Компьютер Пресс" № 3, 2008 г.

Статья напечатана с разрешения журнала "Компьютер Пресс"