KVM-переключатель

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) Для проверки данной статьи необходимы дополнительные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Неподтвержденный материал может быть оспорен и удален. Найти источники:  "KVM switch" – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( октябрь 2019 г. )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) Тон или стиль этой статьи может не отражать энциклопедический тон , используемый в Википедии . See Wikipedia's guide to writing better articles for suggestions. (June 2020) (Learn how and when to remove this message) (Learn how and when to remove this message)

KVM -переключатель (где KVM — это сокращение от «клавиатура, видео и мышь») — это аппаратное устройство, позволяющее пользователю управлять несколькими компьютерами с помощью одного или нескольких наборов клавиатур , видеомониторов и мышей . ^[1]

Коммутаторы для подключения нескольких компьютеров к одному или нескольким периферийным устройствам имеют несколько названий.

Самым ранним названием было Keyboard Video Switch (KVS). ^[2] С появлением мыши популярным стал переключатель Keyboard, Video and Mouse (KVM). Название было введено Ремигиусом Шатасом, основателем Cybex (теперь Vertiv ), производителя периферийных переключателей, в 1995 году. ^[3] Некоторые компании называют свои переключатели Keyboard, Video, Mouse and Peripheral (KVMP).

This section possibly contains original research. Please improve it by verifying the claims made and adding inline citations. Statements consisting only of original research should be removed. (June 2014) (Learn how and when to remove this message)

USB-клавиатуры, мыши и устройства ввода-вывода являются наиболее распространенными устройствами, подключаемыми к KVM-переключателю. Классы KVM-переключателей, обсуждаемые ниже, основаны на различных типах основных технологий, которые различаются по тому, как KVM-переключатель обрабатывает USB-устройства ввода-вывода, включая клавиатуры, мыши, сенсорные дисплеи и т. д. (USB-HID = USB Human Interface Device)

KVM на базе USB-концентратора

Также называемый перечисляемым KVM-переключателем или селектором USB-переключателя , подключенное/совместно используемое USB-устройство должно проходить полный процесс инициализации (перечисление USB) каждый раз, когда KVM переключается на другую целевую систему/порт. Переключение на другие порты похоже на процесс физического подключения и отключения USB-устройства к целевой системе.

Эмулированный USB KVM

Выделенные порты USB-консоли назначаются для эмуляции специальных наборов информации управления переключением USB-клавиатуры или мыши для каждой подключенной/целевой системы. Эмулированное USB обеспечивает мгновенное и надежное действие переключения, что делает возможным переключение горячих клавиш клавиатуры и мыши. Однако этот класс переключателей KVM использует только общие эмуляции и, следовательно, может поддерживать только самые основные функции клавиатуры и мыши. Существуют также устройства USB KVM, которые позволяют использовать кроссплатформенные операционные системы и базовый общий доступ к клавиатуре и мыши. ^[4]

Полу-DDM USB KVM

Выделенные порты USB-консоли работают со всеми USB-HID (включая клавиатуру и мышь), но не поддерживают присутствие подключенных устройств во всех целевых системах одновременно. Этот класс KVM использует преимущества технологии DDM (Dynamic Device Mapping).

DDM USB KVM

Выделенный динамический порт USB-консоли для сопоставления устройств работает со всеми USB-HID (включая клавиатуру и мышь) и поддерживает специальные функции и характеристики подключенных устройств для каждой подключенной/целевой системы. Этот класс переключателей KVM преодолевает раздражающие ограничения эмулируемого класса USB KVM, эмулируя истинные символы подключенных устройств на всех компьютерах одновременно. Это означает, что теперь вы можете использовать дополнительные функциональные клавиши, колеса, кнопки и элементы управления, которые обычно встречаются на современных клавиатурах и мышах. ^[5]

KVM+Док

KVM-переключатель со встроенной док-станцией. Он объединяет два устройства: KVM-переключатель и док-станцию. Ожидания клиентов от такого рода продукции возросли из-за растущего числа установок для работы из дома, которым необходимо совместно использовать пользовательские устройства ввода-вывода между персональным ПК и рабочим ноутбуком в связи с ограничениями, связанными с пандемией COVID.

Ограничено*

поддерживается, но не допускает повторной нумерации USB, что не только приводит к длительным задержкам при переключении, но и иногда вызывает ошибки HPD (Hot-Plug Device) в ОС.

Да*

Время задержки при переключении между каналами/портами не превышает 1 секунды.

KVM+Док

Модель с двумя KVM-переключателями DP1.4 и док-станцией TB4 станет первой моделью, выпущенной для совместного использования полной шины DisplayPort 1.4 для игровых мониторов 4K144 Гц.

KVM-переключатель — это аппаратное устройство, используемое в центрах обработки данных , которое позволяет управлять несколькими компьютерами с одной клавиатуры, монитора и мыши (KVM). ^[6] Переключатель позволяет персоналу центра обработки данных подключаться к любому серверу в стойке. Распространенным примером домашнего использования является возможность использования полноразмерной клавиатуры, мыши и монитора домашнего ПК с портативным устройством, таким как ноутбук, планшетный ПК или КПК , или компьютером, использующим другую операционную систему.

KVM-переключатели предлагают различные способы подключения компьютеров. В зависимости от продукта, переключатель может иметь собственные разъемы на устройстве, к которым можно подключить стандартные кабели клавиатуры, монитора и мыши. Другой способ — иметь один разъем DB25 или аналогичный, который объединяет соединения на переключателе с тремя независимыми кабелями клавиатуры, монитора и мыши к компьютерам. Впоследствии они были заменены специальным кабелем KVM, который объединял кабели клавиатуры, видео и мыши в один удлинительный кабель с оберткой. Преимущество последнего подхода заключается в сокращении количества кабелей между переключателем KVM и подключенными компьютерами. Недостатком является стоимость этих кабелей.

Метод переключения с одного компьютера на другой зависит от переключателя. Первоначальные периферийные переключатели (Rose, около 1988 г.) использовали поворотный переключатель, тогда как активные электронные переключатели (Cybex, около 1990 г.) использовали кнопки на устройстве KVM. В обоих случаях KVM выравнивает работу между различными компьютерами и клавиатурой, монитором и мышью пользователя (консоль пользователя).

В 1992–1993 годах корпорация Cybex разработала команды горячих клавиш клавиатуры. ^{[ необходима цитата ]} Сегодня большинство KVM управляются с помощью неинвазивных команд горячих клавиш (например Ctrl, + Ctrl, + и клавиши ). Переключение горячих клавиш часто дополняется системой отображения на экране, которая отображает список подключенных компьютеров.Scroll LockScroll LockPrint Screen

KVM-переключатели различаются по количеству компьютеров, которые могут быть подключены. Традиционные конфигурации коммутации варьируются от 2 до 64 возможных компьютеров, подключенных к одному устройству. Устройства корпоративного уровня, соединенные между собой с помощью последовательного и/или каскадного методов, могут поддерживать в общей сложности 512 компьютеров, к которым в равной степени может иметь доступ любая заданная пользовательская консоль. ^[7]

This section does not cite any sources. Please help improve this section by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "KVM video bandwidth" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (November 2023) (Learn how and when to remove this message)

Хотя производятся коммутаторы HDMI , DisplayPort и DVI , VGA по-прежнему является наиболее распространенным видеоразъемом, используемым в коммутаторах KVM для промышленных и производственных приложений, хотя многие коммутаторы теперь совместимы с разъемами HDMI и DisplayPort. Аналоговые коммутаторы могут быть построены с различной пропускной способностью видео, что влияет на общую стоимость и качество устройства. Типичный коммутатор потребительского класса обеспечивает полосу пропускания до 200 МГц, что позволяет использовать разрешения высокой четкости при 60 Гц.

Для аналогового видео разрешение и частота обновления являются основными факторами при определении объема полосы пропускания, необходимой для сигнала. Метод преобразования этих факторов в требования к полосе пропускания является точкой неоднозначности, отчасти потому, что он зависит от аналоговой природы и состояния оборудования. Одно и то же оборудование может потребовать большую полосу пропускания по мере его старения из-за возросшей деградации исходного сигнала. Большинство формул преобразования пытаются приблизительно определить объем необходимой полосы пропускания, включая запас прочности. Как правило, схема коммутатора должна обеспечивать полосу пропускания, в три раза превышающую требуемую исходной спецификацией сигнала, поскольку это позволяет удерживать большинство случаев потери сигнала за пределами диапазона сигнала, который имеет отношение к качеству изображения.

Поскольку дисплеи на основе ЭЛТ зависят от частоты обновления для предотвращения мерцания, им обычно требуется большая пропускная способность, чем сопоставимые плоские дисплеи. Мониторы с высоким разрешением и высокой частотой обновления становятся стандартными установками для продвинутых высокопроизводительных KVM-переключателей (особенно с игровыми ПК).

• 2023: самые высокие разрешения и частота обновления, поддерживаемые усовершенствованным коммутатором DisplayPort 1.4 KVM класса DDM на частотах 4K144 Гц, 5K120/240 Гц, 8K60 Гц (с DSC) ^{[ необходима ссылка ]}

Монитор использует DDC и EDID , передаваемые через определенные контакты, для идентификации себя в системе. KVM-переключатели могут иметь различные способы обработки этих передач данных:

• Нет: у переключателя KVM нет схемы для обработки этих данных, и монитор не «виден» системе. Система может предположить, что подключен обычный монитор, и по умолчанию установить безопасные настройки. Более высокие разрешения и частоты обновления могут потребоваться вручную разблокировать через видеодрайвер в качестве меры предосторожности. Однако некоторые приложения (особенно игры), которые зависят от получения информации DDC/EDID, не смогут работать правильно.
• Подделка: переключатель KVM генерирует собственную информацию DDC/EDID, которая может подходить или не подходить для подключенного монитора. Проблемы могут возникнуть, если есть несоответствие между спецификациями KVM и монитора, например, невозможность выбора желаемых разрешений.
• Сквозной: коммутатор KVM пытается сделать связь между монитором и системой прозрачной. Однако это может не сработать в следующих случаях:
  • генерация событий Hot Plug Detect (HPD) для подключения или отключения монитора при переключении или непрохождение состояний питания монитора — может привести к тому, что ОС повторно обнаружит монитор и сбросит разрешение и частоту обновления, или может привести к переходу монитора в режим энергосбережения или выходу из него;
  • непередача или изменение команд MCSS может привести к неправильной ориентации дисплея или неправильной калибровке цветов.

В рекомендациях Microsoft указано, что переключатели KVM должны передавать без изменений любой трафик I ² C между монитором и хостами ПК и не генерировать события HPD при переключении на другой порт, поддерживая стабильный сигнал без помех на неактивных портах. ^{[8] [9]}

Мониторы со встроенными функциями KVM-переключателя

Больше мониторов были оснащены встроенным KVM-переключателем, чтобы иметь возможность иметь две компьютерные системы (два восходящих системных соединения) для совместного использования монитора. Однако, поскольку большинство современных мониторов с функциями KVM-переключателя устанавливали с ними единственный KVM-переключатель класса концентратора. Нет эмуляции HID или эмуляции/подачи EDID на все подключенные системы. Кроме того, они ограничены наличием 2 систем, подключенных к нему. И могут управлять только одним монитором (только самим монитором) с помощью встроенного KVM-переключателя. Встроенный KVM-переключатель НЕ МОЖЕТ поддерживать переключение нескольких мониторов и управление через него. ^{[ необходима цитата ]}

This section does not cite any sources. Please help improve this section by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "passive and active KVM switches" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (November 2023) (Learn how and when to remove this message)

KVM-переключатели изначально были пассивными механическими устройствами на основе многополюсных переключателей , и некоторые из самых дешевых устройств на рынке до сих пор используют эту технологию. Механические переключатели обычно имеют поворотную ручку для выбора между компьютерами. KVM обычно позволяют совместно использовать два или четыре компьютера, с практическим ограничением в двенадцать машин, налагаемым ограничениями на доступные конфигурации переключателей. Современные аппаратные конструкции используют активную электронику, а не физические контакты переключателей с потенциалом управления многими компьютерами на общей системной магистрали.

Одним из ограничений механических переключателей KVM является то, что любой компьютер, не выбранный в данный момент переключателем KVM, не «видит» подключенную к нему клавиатуру или мышь. При нормальной работе это не проблема, но во время загрузки машины она попытается обнаружить свою клавиатуру и мышь и либо не загрузится, либо загрузится с нежелательной конфигурацией (например, без мыши). Аналогично, неспособность обнаружить монитор может привести к тому, что компьютер вернется к низкому разрешению, такому как (обычно) 640x480. Таким образом, механические переключатели KVM могут оказаться непригодными для управления машинами, которые могут автоматически перезагружаться (например, после сбоя питания).

Другая проблема, с которой сталкиваются механические устройства, — это неспособность одного или нескольких контактов переключателя создать прочные электрические соединения с низким сопротивлением, что часто требует некоторого покачивания или регулировки ручки для исправления пятнистых цветов на экране или ненадежного периферийного отклика. Позолоченные контакты улучшают этот аспект производительности переключателя, но увеличивают стоимость устройства.

Большинство активных (электронных, а не механических) устройств KVM обеспечивают эмуляцию периферии, отправляя сигналы компьютерам, которые в данный момент не выбраны для имитации подключения клавиатуры, мыши и монитора. Они используются для управления машинами, которые могут перезагрузиться при работе без присмотра. Службы эмуляции периферии, встроенные в оборудование, также обеспечивают непрерывную поддержку, когда компьютерам требуется постоянная связь с периферией.

Некоторые типы активных KVM-переключателей не излучают сигналы, которые точно соответствуют физической клавиатуре, монитору и мыши, что может привести к нежелательному поведению управляемых машин. Например, пользователь мультимедийной клавиатуры, подключенной к KVM-переключателю, может обнаружить, что мультимедийные клавиши клавиатуры не оказывают никакого влияния на управляемые компьютеры.

Существуют программные альтернативы некоторым функциям аппаратного KVM-переключателя, такие как Multiplicity , Synergy и Barrier, которые выполняют переключение в программном обеспечении и перенаправляют входные данные по стандартным сетевым соединениям. Это имеет преимущество в виде сокращения количества необходимых проводов. Переключение по краю экрана позволяет мыши работать на обоих мониторах двух компьютеров.

This section does not cite any sources. Please help improve this section by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed. Find sources: "Remote KVM over IP" – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (November 2023) (Learn how and when to remove this message)

Существует два типа удаленных KVM-удлинителей, которые лучше всего описать как локальные удаленные и KVM по IP.

Конструкция локального удаленного KVM-удлинителя позволяет пользователям управлять компьютерным оборудованием на расстоянии до 1000 футов (300 м) от пользовательских консолей (клавиатура, монитор и мышь). Они требуют прямого кабельного соединения от компьютера к KVM-переключателю и к консоли ^[10] и включают поддержку стандартного кабеля категории 5 между компьютерами и пользователями, соединенными между собой переключателем. Напротив, USB- удлинители KVM способны управлять компьютерным оборудованием с помощью комбинации кабелей USB, клавиатуры, мыши и монитора длиной до 5 метров (16 футов). ^[11]

KVM-коммутаторы через IP-удлинители используют выделенный микроконтроллер и потенциально специализированное оборудование для захвата видеосигналов, сигналов клавиатуры и мыши, сжатия и преобразования их в пакеты, а также отправки их по каналу Ethernet в удаленное консольное приложение, которое распаковывает и восстанавливает динамическое графическое изображение. Подсистема KVM через IP обычно подключается к резервной силовой плоскости системы, чтобы она была доступна в течение всего процесса загрузки BIOS. Эти устройства-удлинители позволяют управлять несколькими компьютерами локально или глобально с помощью IP-подключения. ^[10] Существуют проблемы с производительностью, связанные с оборудованием LAN/WAN, стандартными протоколами и задержкой сети, поэтому управление пользователями обычно называют «почти в реальном времени».

Сегодня для доступа к большинству удаленных или «KVM»-удлинителей по IP используется веб-браузер , хотя многие автономные программные приложения для просмотра, предоставляемые многими производителями, также используют ActiveX или Java .

Некоторые чипсеты KVM или производители требуют, чтобы «белый список» или полномочия на подключение были неявно включены. Без добавления белого списка устройство не будет работать. Это предусмотрено конструкцией и требуется для подключения нестандартных USB-устройств к удлинителям KVM. Это выполняется путем записи идентификатора устройства (обычно копируемого из диспетчера устройств в Windows) или документации от производителя USB-устройства.

Как правило, все периферийные устройства HID или USB потребительского класса освобождены от этого требования, но более экзотические устройства, такие как планшеты, дигитайзеры или USB-переключатели, требуют ручного добавления в таблицу белого списка KVM.

По сравнению с традиционными методами удаленного администрирования (например, виртуальные сетевые вычисления или терминальные службы ) переключатель KVM имеет то преимущество, что он не зависит от программного компонента, работающего на удаленном компьютере, что позволяет удаленно взаимодействовать с настройками BIOS базового уровня и контролировать весь процесс загрузки до, во время и после загрузки операционной системы. Современные устройства или переключатели KVM over IP обычно используют не менее 128-битного шифрования данных, защищая конфигурацию KVM через WAN или LAN (с использованием SSL ).

Расширители KVM over IP могут быть реализованы разными способами. Что касается видео, карты PCI KVM over IP используют форму экранного считывания , при которой главная карта шины PCI KVM over IP будет получать доступ и копировать экран непосредственно из буфера графической памяти, и в результате она должна знать, с каким графическим чипом она работает, и в каком графическом режиме этот чип в данный момент находится, чтобы содержимое буфера можно было правильно интерпретировать как данные изображения. Более новые методы в картах подсистемы управления OPMA и других реализациях получают видеоданные напрямую с помощью шины DVI . Реализации могут эмулировать клавиатуры и мыши на базе PS/2 или USB . Встроенный сервер VNC обычно используется для видеопротокола в реализациях IPMI и Intel AMT .

Переключатели KVM называются устройствами совместного использования KVM, поскольку два или более компьютеров могут совместно использовать один набор периферийных устройств KVM. Устройства совместного использования компьютеров работают наоборот по сравнению с переключателями KVM; то есть один ПК может совместно использоваться несколькими мониторами, клавиатурами и мышами. Устройство совместного использования компьютеров иногда называют разветвителем KVM или обратным переключателем KVM. Хотя эта конфигурация не так распространена, она полезна, когда оператор хочет получить доступ к одному компьютеру из двух или более (обычно близко расположенных) мест — например, к общественному киоску, который также имеет интерфейс обслуживания персонала за стойкой, или к домашнему офисному компьютеру, который также служит в качестве домашнего кинотеатра .

На Викискладе есть медиафайлы по теме KVM-переключатели .

• Консольный сервер
• Технология активного управления Intel
• Интерфейс интеллектуального управления платформой
• Удаленный графический блок
• Динамическое сопоставление устройств
• Канал управления дисплеем
• Обратный ДДМ
• Синергия (программное обеспечение)