Технологии KVM можно разделить на три группы: традиционная и использующая проводку Категории 5 коммутация KVM предполагают доставку сигнала по отдельному каналу (out-of-band) через специально предназначенный для этого кабель, в то время как KVM по IP осуществляет передачу по общему каналу (in-band) и подключается к существующей сети (см. Таблицу 1). Названия «аналоговая» и «цифровая», используемые для противопоставления классических систем KVM и KVM по IP, лишь вносят путаницу, так как «коммутация на основе IP» и «на базе Категории 5» указывают на технологию удлинителя (Extender) - способ или среду передачи из одной конечной точки в другую. Передача по Категории 5 через кабель данных может производиться как в аналоговом, так и в цифровом виде. В большинстве случаев коммутация осуществляется аналоговым способом.

KVM ПО IP

Преимущества KVM по IP при удаленном управлении неоспоримы. На самом деле, эта технология не нова: похожие программные решения для удаленного управления уже давно представлены на рынке. Как правило, они интегрируются во внешнее аппаратное устройство, чтобы целевой компьютер был доступен уже на стадии начальной загрузки без применения специального программного обеспечения. Кроме того, некоторые решения позволяют администратору с помощью дополнительного аппаратного обеспечения производить перезагрузку целевого компьютера при сбоях путем отключения питания.

Ахиллесова пята KVM по IP - потребность в высокой пропускной способности сети. Если для передачи сигналов мыши и клавиатуры требуется незначительная пропускная способность, то объем видеоданных может быть огромен. Он пропорционален произведению горизонтального разрешения экрана на вертикальное и на глубину цвета и приводит, в зависимости от доступной пропускной способности, к существенной задержке при отрисовке экрана. Производители пытаются сгладить этот недостаток с помощью более или менее проработанных технологий сжатия. Так, глубина цвета, к примеру, сокращается до 256 или 64 цветов. Для обычного административного экрана, содержащего главным образом текстовую информацию, это приемлемо, однако графические изображения в результате сильно искажаются. Другая технология сжатия предполагает передачу только изменений содержимого экрана, но и в этом случае текущее положение мыши показывается удаленному пользователю с существенным опозданием.

Проблема с мышью, пожалуй, еще более значительна, чем замедленное воспроизведение изображения на экране, поскольку пользователи привыкли к возможности постоянного контроля за положением курсора мыши. При задержке визуальной обратной связи движения мышью становятся практически неконтролируемыми. Чтобы это предотвратить, большинство производителей предлагают функцию отображения на стороне пользователя второго виртуального курсора мыши. Он следует за движениями мыши, совершаемыми пользователем, и «прогнозирует» будущее положение курсора. Настоящий курсор на целевом компьютере более или менее быстро повторяет перемещения «виртуального» курсора. Тем не менее, это лишь прогноз, поскольку система KVM по IP не знает, где на самом деле находится курсор. Два следствия из этого:

  • пользователю необходимо подождать, пока оба курсора совпадут, и только тогда щелкнуть мышью, иначе существует опасность ошибочного действия;
  • периодически система синхронизирует оба курсора друг с другом. При переключении между компьютерами, курсоры которых, естественно, находятся в разных местах, переключатели KVM должны запомнить положение мыши, а потом вызвать его из памяти.

Потребность KVM по IP в высокой пропускной способности обуславливает серьезную нагрузку на сеть. В зависимости от типа устройств, разрешения, глубины цвета и активности экрана, этот показатель вполне может достигать 20-60 Мбит/с на одно рабочее место. При наличии нескольких рабочих мест для поддержки администрирования придется выделить отдельный сетевой сегмент. Такая сегментация защищает от общего отказа сети, но администратор теряет некоторые преимущества KVM по IP. Доступ через модем (у некоторых устройств есть специальное дополнительное подключение) предназначен только для аварийных случаев и предоставляет минимальную производительность.

Таким образом, KVM по IP адресован тем администраторам, кому приходится работать с экранами, содержащими текстовую информацию, особенно при удаленном управлении.

Вопреки распространенному мнению, технология KVM по IP не приспособлена для ежедневной работы за ПК и уж тем более для графических и мультимедийных приложений. Иначе бы потребовалось существенное расширение сетевых мощностей. Для таких случаев предпочтительны традиционные технологии с передачей по внешнему каналу (out-of-band).

ТРАДИЦИОННАЯ КОММУТАЦИЯ KVM

Обычные переключатели KVM передают сигналы от монитора, мыши и клавиатуры в неизменном виде и осуществляют переключение напрямую. Эта «родоначальница технологии KVM» существует уже более 20 лет и давно достигла стадии зрелости. Проблем с совместимостью практически не возникает, а качество изображения отличное. Выбор продукции чрезвычайно широк - от дешевых устройств для домашних офисов до очень сложных и специфических переключателей, предназначенных, к примеру, для мультимедийных приложений или решений для биржевых залов, где у брокера на столе устанавливается несколько мониторов. Слабость этой технологии кроется в проводке: кабели не только ограничены по длине (около 20 м), но они к тому же толстые и громоздкие. Даже при использовании более тонких и дорогих специальных кабелей проводка аппаратного шкафа превращается в запутанный клубок, внутри которого может запросто отсоединиться какой-нибудь штекер PS/2. На гибкость в смысле хотя бы простого переключения какого-либо кабеля рассчитывать не следует.

Таким образом, традиционная технология KVM наиболее подходит для использования в небольших несложных приложениях с высокими требованиями к качеству изображения на экране и ограниченных расстояниях до управляемого объекта. Сложные решения нельзя реализовать только на основе этой технологии, однако пользователь вполне может включить ее в подобные решения в качестве локального кластера.

Коммутация KVM на базе Категории 5 преобразует сигналы экрана, мыши и клавиатуры и дифференцированно отправляет их по четырем витым парам одного кабеля Категории 5. Возможно также использование высококачественных кабелей Категорий 6 и 7. Благодаря дифференцированной передаче, протяженность кабеля увеличивается до 300 м. Для всех трех сигналов пользователю требуется всего один кабель, более тонкий и гибкий, чем стандартные кабели KVM, что улучшает контроль проводки. Однако необходимое преобразование сигнала имеет свою цену. Частично это компенсируется уменьшением затрат на проводку, особенно если задействуется уже имеющаяся структурированная проводка. Распределение по коммутационным полям позволяет размещать рабочие станции и компьютеры в удобных для работы местах. Однако поскольку переносимые сигналы нестандартны, их нельзя передавать через концентраторы и коммутаторы.

Изображения экрана, сигналов мыши и клавиатуры передаются на расстояния до 100 м без искажений и в режиме реального времени. Проблемы с совместимостью здесь редки. Поддержка Display Data Channel (DDC) у профессиональных систем тоже не должна вызывать проблем. Аудиоприложения и приложения с несколькими мониторами (Multi-Head) поддерживаются лишь нес-колькими решениями.

Что же касается многоплатформенности, то большинство решений KVM на базе Категории 5 заметно превосходят другие варианты. Причина кроется в структуре переключателей, которая одинакова почти у всех производителей: информационный кабель соединяет пользовательскую станцию с центральным переключателем. Тот, в свою очередь, переводит пользователя (снова через кабель) на интерфейс размером с сигаретную пачку, находящийся на целевом компьютере. Почти все производители таких систем предлагают интерфейсы для различных целевых платформ, таких как ПК, Sun и USB (Apple и другие). Невозможно реализовать расширение или смену платформы более простым и выгодным способом.

При всей своей гибкости, коммутация KVM на базе Категории 5 имеет и некоторые недостатки. В частности, эти решения дороже остальных вариантов, а поддержка Multi-Head и аудио пока оставляет желать лучшего. Кроме того, пользователю приходится подстраивать качество экрана в случае длинных кабелей, а на рабочем месте требуется сетевой адаптер.

Рисунок 2. Переключатель KVM AdderView CATx IP предоставляет стандартные интерфейсы KVM, подключение KVM на базе Категории 5, а также доступ через KVM по IP.

Существуют решения, когда администрируемые серверы подключаются по Категории 5, а к серверам могут обращаться несколько администраторов. При этом у локальных администраторов имеется традиционное подключение через переключатель KVM. Кроме того, такие решения позволяют осуществлять доступ посредством KVM по IP. А если, к тому же, поддерживаются аудиоприложения и Multi-Head, то в результате охватываются все возможные сферы применения (см. Рисунки 1 и 2).

Вследствие роста интереса к централизованному удаленному управлению рынок решений для KVM по IP стремительно расширяется, однако в обозримом будущем ему не удастся вытеснить традиционную коммутацию KVM. Выбор зависит лишь от сферы использования. Во многих ситуациях наилучшим решением оказывается комбинация нескольких технологий.

Петер Х. Лойниг - руководитель компании Leunig.

© AWi Verlag

Рисунок 1. Построение комбинированной системы коммутации KVM.