Un conmutador KVM (donde KVM es la abreviatura de "teclado, video y mouse") es un dispositivo de hardware que permite al usuario controlar múltiples computadoras desde uno o más [1] conjuntos de teclados , monitores de video y mouse .
Etimología
Antes de que el mouse se volviera relevante en las aplicaciones de conmutación de servidores, el término Keyboard Video Switch (KVS) se usaba para describir los dispositivos de conmutación de teclado y monitor. [2] Con la adopción cada vez mayor de Microsoft Windows, el mouse y otros puertos de E / S en la conmutación de periféricos se hicieron frecuentes. Remigius Shatas, el fundador de Cybex (un conocido fabricante de conmutadores periféricos en ese momento) expandió el inicialismo a Keyboard, Video and Mouse (KVM) en 1995. Algunos años más tarde, Universal Serial Bus (USB) comenzó a convertirse en el nuevo estándar de la industria para conectar periféricos de computadora.
Como resultado de la creciente necesidad de cambiar periféricos (como pantallas táctiles) además del teclado, el mouse y el monitor, algunas empresas ahora venden dispositivos de conmutación "KVMP" (que significan teclado, video, mouse y periféricos).
Tipos
Con la popularidad de USB, los teclados, ratones y dispositivos de E / S USB siguen siendo los dispositivos más comunes conectados a un conmutador KVM. Las clases de conmutadores KVM que se revisan se basan en diferentes tipos de tecnologías centrales en términos de cómo el conmutador KVM maneja los dispositivos de E / S USB, incluidos teclados, ratones, pantallas táctiles, etc. (USB-HID = Dispositivo de interfaz humana USB )
- KVM basado en concentrador USB
- También llamado conmutador KVM enumerado o selector de conmutador USB , un dispositivo USB conectado / compartido debe pasar por el proceso de iniciación completo (enumeración USB) cada vez que el KVM se cambia a otro sistema / puerto de destino. El cambio a diferentes puertos es como si tuviera que conectar y desconectar físicamente un dispositivo USB en su sistema de destino.
- KVM USB emulado
- Los puertos de consola USB dedicados se asignan para emular conjuntos especiales de información de control de conmutación de teclado o mouse USB a cada sistema conectado / objetivo. El USB emulado proporciona una acción de conmutación instantánea y confiable que hace posible la conmutación de teclas de acceso rápido del teclado y del mouse. Sin embargo, esta clase de conmutador KVM solo usa emulaciones genéricas y, en consecuencia, solo ha sido capaz de admitir las funciones más básicas de teclado y mouse. También hay dispositivos KVM USB que permiten sistemas operativos multiplataforma y uso compartido básico de teclado y mouse. [3]
- KVM USB semi-DDM
- Los puertos de consola USB dedicados funcionan con todos los USB-HID (incluidos el teclado y el mouse), pero no mantienen la presencia de los dispositivos conectados en todos los sistemas de destino simultáneamente. Esta clase de KVM aprovecha la tecnología DDM (asignación dinámica de dispositivos).
- DDM USB KVM
- Los puertos de consola USB de asignación dinámica de dispositivos dedicados funcionan con todos los USB-HID (incluidos el teclado y el mouse) y mantienen las funciones y características especiales de los dispositivos conectados para cada sistema conectado / objetivo. Esta clase de conmutador KVM supera las frustrantes limitaciones de un KVM de clase USB emulado al emular los caracteres reales de los dispositivos conectados a todas las computadoras simultáneamente. Esto significa que ahora puede usar las teclas de función adicionales, las ruedas, los botones y los controles que se encuentran comúnmente en los teclados y ratones modernos. [4]
Característica | Clase de base del concentrador | Clase emulada | Clase Semi-DDM | Clase DDM |
---|---|---|---|---|
Requiere reenumeración USB | Requerido en cada conmutador de puerto | No, solo para teclado / mouse | No, para todos los USB-HID | No, para todos los USB-HID |
Latencia al compartir dispositivos USB conectados | Más largo, según el sistema operativo del sistema conectado (entre 10 y 15 segundos) | Corto | Corto | Sin latencia |
Admite el comando de tecla de acceso rápido | No | Sí, solo en el puerto de teclado dedicado | Sí, todos los puertos Semi-DDM de la consola | Sí, todos los puertos DDM de la consola |
Admite funciones especiales de teclado y mouse | Limitado* | No, solo actúa como teclado / mouse estándar | sí | sí |
Windows 7 / Windows 8 mostrando los dispositivos conectados correctos | Limitado* | No, se muestra como teclado y mouse estándar sin importar qué teclado / mouse estén conectados al KVM | sí | sí |
Compatibilidad con el controlador del monitor de pantalla táctil integrado de Windows 7 / Windows 8 | Limitado* | No | Sí* | sí |
Compatibilidad con teclado y mouse inalámbricos | Limitado* | No | Sí* | sí |
Compatibilidad con USB-HID (que no sea teclado / mouse) | Limitado* | No | Sí* | sí |
Soporte para compartir pantalla táctil USB | Limitado* | No | Sí* | sí |
Soporte de tableta de dibujo | Limitado* | No | Sí* | sí |
Soporte de receptor unificador inalámbrico USB | Limitado* | No | Sí* | sí |
Pros | Pasa todas las señales entre los dispositivos USB y el sistema / computadora de destino | Control de conmutación de teclado / mouse USB, tiempo de conmutación más corto, comandos de teclas de acceso rápido | Control de conmutación de teclado / mouse USB completo, los puertos DDM pueden funcionar con todos los dispositivos de clase USB-HID, tiempo de conmutación corto (latencia: dentro de 1 segundo), comandos de teclas de acceso rápido (se aplican a todos los puertos USB Semi-DDM), menor costo que Conmutadores de clase DDM completos | Control de conmutación de teclado / mouse USB completo, los puertos DDM pueden funcionar con todos los dispositivos de clase USB-HID, tiempo de conmutación más corto (sin latencia), comandos de teclas de acceso rápido (se aplican a todos los puertos DDM USB) |
Contras | Latencia más larga, retraso en la disponibilidad del dispositivo, No se puede usar el teclado / mouse USB para controlar el proceso de conmutación de KVM, Sin comando de tecla de acceso rápido, Genera un error de HPD al cambiar con un sistema operativo en particular | Admite solo perfiles de teclado y mouse generales limitados / fijos, las funciones especiales de teclado y mouse no funcionarán, solo puede compartir teclado / mouse USB "estándar", no puede compartir otro USB-HID como: monitor de pantalla táctil, tableta de dibujo, etc. , Error HPD generado al usar otro USB-HID | Todavía tiene latencia al cambiar | Mayor costo |
Limitado * = admitido, pero no permite la reenumeración de USB, lo que no solo provoca grandes retrasos en la conmutación, sino que a veces también provoca errores HPD (dispositivo de conexión en caliente) en los sistemas operativos.
Sí * = Tiempo de latencia dentro de 1 segundo al cambiar entre canales / puertos.
Usar
Un conmutador KVM es un dispositivo de hardware, utilizado en centros de datos , que permite el control de varias computadoras desde un solo teclado, monitor y mouse (KVM). [5] Este conmutador permite que el personal del centro de datos se conecte a cualquier servidor del bastidor. Un ejemplo común de uso doméstico es permitir el uso del teclado, el mouse y el monitor de tamaño completo de la PC doméstica con un dispositivo portátil como una computadora portátil, tableta o PDA , o una computadora con un sistema operativo diferente.
Los conmutadores KVM ofrecen diferentes métodos para conectar las computadoras. Dependiendo del producto, el conmutador puede presentar conectores nativos en el dispositivo donde se pueden conectar cables estándar de teclado, monitor y mouse. Otro método para tener un solo conector DB25 o similar que agregue conexiones en el conmutador con tres cables independientes de teclado, monitor y mouse a las computadoras. Posteriormente, estos fueron reemplazados por un cable KVM especial que combinaba los cables de teclado, video y mouse en un solo cable de extensión envuelto. La ventaja del último enfoque es la reducción del número de cables entre el conmutador KVM y las computadoras conectadas. La desventaja es el costo de estos cables.
El método para cambiar de una computadora a otra depende del interruptor. Los interruptores periféricos originales (Rose, alrededor de 1988) usaban un interruptor giratorio, mientras que los interruptores electrónicos activos (Cybex, alrededor de 1990) usaban botones pulsadores en el dispositivo KVM. En ambos casos, el KVM alinea el funcionamiento entre diferentes computadoras y el teclado, monitor y mouse de los usuarios (consola de usuario).
En 1992-1993, Cybex Corporation diseñó comandos de teclas de acceso rápido del teclado. [ cita requerida ] Hoy en día, la mayoría de los KVM se controlan mediante comandos de teclas de acceso rápido no invasivos (por ejemplo, Ctrl + Ctrl, Bloqueo de desplazamiento + Bloqueo de desplazamiento y las teclas Imprimir pantalla). El cambio de teclas de acceso rápido a menudo se complementa con un sistema de visualización en pantalla que muestra una lista de computadoras conectadas.
Los conmutadores KVM difieren en la cantidad de computadoras que se pueden conectar. Las configuraciones de conmutación tradicionales varían de 2 a 64 posibles computadoras conectadas a un solo dispositivo. Los dispositivos de nivel empresarial interconectados a través de métodos en cadena o en cascada pueden admitir un total de 512 computadoras a las que se puede acceder por igual por cualquier consola de usuario determinada. [6]
Ancho de banda de video
Si bien se han fabricado conmutadores HDMI , DisplayPort y DVI , VGA sigue siendo el conector de video más común que se encuentra con los conmutadores KVM, aunque muchos conmutadores ahora son compatibles con conectores DVI. Se pueden construir conmutadores analógicos con distintas capacidades para el ancho de banda de video, lo que afecta el costo y la calidad generales de la unidad. Un conmutador típico de nivel de consumidor proporciona un ancho de banda de hasta 200 MHz, lo que permite resoluciones de alta definición a 60 Hz.
Para el video analógico, la resolución y la frecuencia de actualización son los factores principales para determinar la cantidad de ancho de banda necesario para la señal. El método para convertir estos factores en requisitos de ancho de banda es un punto de ambigüedad, en parte porque depende de la naturaleza analógica y el estado del hardware. El mismo equipo puede requerir más ancho de banda a medida que envejece debido a una mayor degradación de la señal de origen. La mayoría de las fórmulas de conversión intentan aproximarse a la cantidad de ancho de banda necesaria, incluido un margen de seguridad. Como regla general, los circuitos de conmutación deben proporcionar hasta tres veces el ancho de banda requerido por la especificación de la señal original, ya que esto permite que la mayoría de los casos de pérdida de señal se contengan fuera del rango de la señal que es pertinente para la calidad de la imagen.
Como las pantallas basadas en CRT dependen de la frecuencia de actualización para evitar el parpadeo, generalmente requieren más ancho de banda que las pantallas planas comparables.
Monitor
Un monitor usa DDC y EDID , transmitidos a través de pines específicos, para identificarse al sistema. Los conmutadores KVM pueden tener diferentes formas de manejar estas transmisiones de datos:
- Ninguno: el conmutador KVM carece de los circuitos para manejar estos datos y el monitor no es "visible" para el sistema. El sistema puede asumir que se adjunta un monitor genérico y el valor predeterminado es la configuración segura. Es posible que sea necesario desbloquear manualmente las resoluciones y frecuencias de actualización más altas a través del controlador de video como medida de seguridad. Sin embargo, ciertas aplicaciones (especialmente juegos) que dependen de la recuperación de información DDC / EDID no podrán funcionar correctamente.
- Falso: el conmutador KVM genera su propia información DDC / EDID que puede o no ser apropiada para el monitor que está conectado. Pueden surgir problemas si hay una incoherencia entre las especificaciones del KVM y las del monitor, como no poder seleccionar las resoluciones deseadas.
- Paso a través: el conmutador KVM intenta que la comunicación entre el monitor y el sistema sea transparente. Sin embargo, es posible que no lo haga de las siguientes maneras:
- generar eventos de detección de conexión en caliente (HPD) para la llegada o eliminación del monitor al cambiar, o no pasar los estados de energía del monitor, puede hacer que el sistema operativo vuelva a detectar el monitor y restablezca la resolución y la frecuencia de actualización, o puede hacer que el monitor entre en o salir del modo de ahorro de energía;
- no pasar o alterar los comandos MCSS - puede resultar en una orientación incorrecta de la pantalla o una calibración de color incorrecta.
Las pautas de Microsoft recomiendan que los conmutadores KVM pasen sin alteraciones el tráfico I 2 C entre el monitor y los hosts de la PC, y no generen eventos HPD al cambiar a un puerto diferente mientras mantienen una señal estable sin ruido en los puertos inactivos. [7] [8]
Interruptores pasivos y activos (electrónicos)
Los conmutadores KVM eran originalmente dispositivos mecánicos pasivos basados en conmutadores multipolares y algunos de los dispositivos más baratos del mercado todavía utilizan esta tecnología. Los interruptores mecánicos generalmente tienen un botón giratorio para seleccionar entre computadoras. Los KVM generalmente permiten compartir dos o cuatro computadoras, con un límite práctico de aproximadamente doce máquinas impuesto por las limitaciones en las configuraciones de conmutadores disponibles. Los diseños de hardware modernos utilizan componentes electrónicos activos en lugar de contactos de interruptores físicos con el potencial de controlar muchas computadoras en una red troncal de sistema común.
Una limitación de los conmutadores KVM mecánicos es que cualquier computadora que no esté seleccionada actualmente por el conmutador KVM no "ve" un teclado o mouse conectado a ella. En el funcionamiento normal, esto no es un problema, pero mientras la máquina se está iniciando, intentará detectar el teclado y el mouse y no podrá iniciar o iniciar con una configuración no deseada (por ejemplo, sin mouse). Del mismo modo, una falla en la detección del monitor puede provocar que la computadora vuelva a una resolución baja como (típicamente) 640x480. Por lo tanto, los conmutadores KVM mecánicos pueden no ser adecuados para controlar máquinas que pueden reiniciarse automáticamente (por ejemplo, después de un corte de energía).
Otro problema que se encuentra con los dispositivos mecánicos es la falla de uno o más contactos del interruptor para hacer conexiones eléctricas firmes y de baja resistencia, lo que a menudo requiere un movimiento o ajuste de la perilla para corregir colores irregulares en la pantalla o una respuesta periférica poco confiable. Los contactos enchapados en oro mejoran ese aspecto del rendimiento del interruptor, pero agregan costos al dispositivo.
La mayoría de los dispositivos KVM activos (electrónicos en lugar de mecánicos) brindan emulación periférica, enviando señales a las computadoras que no están actualmente seleccionadas para simular la conexión de un teclado, mouse y monitor. Estos se utilizan para controlar máquinas que pueden reiniciarse en funcionamiento desatendido. Los servicios de emulación de periféricos integrados en el hardware también brindan soporte continuo cuando las computadoras requieren una comunicación constante con los periféricos.
Algunos tipos de conmutadores KVM activos no emiten señales que coincidan exactamente con el teclado físico, el monitor y el mouse, lo que puede provocar un comportamiento no deseado de las máquinas controladas. Por ejemplo, el usuario de un teclado multimedia conectado a un conmutador KVM puede encontrar que las teclas multimedia del teclado no tienen ningún efecto en las computadoras controladas.
Alternativas de software
Hay alternativas de software a algunas de las funciones de un conmutador KVM de hardware , como Multiplicidad , Input Director y Synergy , que realiza la conmutación en el software y reenvía la entrada a través de conexiones de red estándar. Esto tiene la ventaja de reducir la cantidad de cables necesarios. El cambio de borde de pantalla permite que el mouse funcione en ambos monitores de dos computadoras.
Dispositivos KVM remotos
Hay dos tipos de dispositivos KVM remotos que se describen mejor como local remoto y KVM sobre IP.
Control remoto local (incluido KVM a través de USB)
El diseño del dispositivo KVM remoto local permite a los usuarios controlar equipos informáticos a una distancia de hasta 1000 pies (300 m) de las consolas de usuario (teclado, monitor y mouse). Siempre necesitan una conexión de cable directa desde la computadora al conmutador KVM a la consola [9] e incluyen soporte para cableado de categoría 5 estándar entre computadoras y usuarios interconectados por el dispositivo conmutador. Por el contrario, los dispositivos KVM alimentados por USB pueden controlar equipos informáticos mediante una combinación de cables USB, teclado, mouse y monitor de hasta 5 metros (16 pies). [10]
KVM sobre IP (IPKVM)
Los dispositivos de conmutación KVM sobre IP utilizan un microcontrolador dedicado y hardware de captura de video potencialmente especializado para capturar las señales de video, teclado y mouse, comprimirlas y convertirlas en paquetes y enviarlas a través de un enlace Ethernet a una aplicación de consola remota que descomprime y reconstituye la imagen gráfica dinámica. El subsistema KVM sobre IP generalmente se conecta al plano de energía en espera de un sistema para que esté disponible durante todo el proceso de arranque del BIOS. Estos dispositivos permiten controlar varios equipos de forma local o global con el uso de una conexión IP. [9] Existen problemas de rendimiento relacionados con el hardware de LAN / WAN, los protocolos estándar y la latencia de la red, por lo que la administración de usuarios se conoce comúnmente como "casi en tiempo real".
El acceso a la mayoría de dispositivos remotos o "KVM" a través de IP hoy en día utiliza un navegador web , aunque muchas de las aplicaciones de software de visualización independientes proporcionadas por muchos fabricantes también dependen de ActiveX o Java .
Lista blanca
Algunos fabricantes o conjuntos de chips KVM requieren que la "lista blanca" o la autoridad para conectarse esté habilitada implícitamente. Sin la adición de la lista blanca, el dispositivo no funcionará. Esto es por diseño y es necesario para conectar dispositivos USB no estándar a KVM. Esto se completa anotando el ID del dispositivo (generalmente copiado del Administrador de dispositivos en Windows) o la documentación del fabricante del dispositivo USB.
En general, todos los periféricos HID o USB de consumo están exentos, pero los dispositivos más exóticos como tabletas, digitalizadores o conmutadores USB requieren la adición manual a la tabla de lista blanca del KVM.
Implementación
En comparación con los métodos convencionales de administración remota (por ejemplo, Computación en red virtual en banda o Servicios de terminal ), un conmutador KVM tiene la ventaja de que no depende de un componente de software que se ejecute en la computadora remota, lo que permite la interacción remota con la base. nivel de configuración del BIOS y monitoreo de todo el proceso de arranque antes, durante y después de que se cargue el sistema operativo. Los dispositivos o conmutadores KVM sobre IP modernos suelen utilizar un cifrado de datos de al menos 128 bits que asegura la configuración de KVM a través de una WAN o LAN (mediante SSL ).
Los dispositivos KVM sobre IP se pueden implementar de diferentes formas. En lo que respecta al video, las tarjetas PCI KVM sobre IP utilizan una forma de raspado de pantalla en la que la tarjeta KVM maestra del bus PCI sobre IP accedería y copiaría la pantalla directamente desde el búfer de memoria gráfica y, como resultado, debe saber qué chip gráfico utiliza. está trabajando y en qué modo gráfico se encuentra actualmente este chip para que el contenido del búfer se pueda interpretar correctamente como datos de imagen. Las técnicas más nuevas en las tarjetas del subsistema de administración OPMA y otras implementaciones obtienen los datos de video directamente usando el bus DVI . Las implementaciones pueden emular teclados y ratones basados en PS / 2 o USB . Por lo general, se utiliza un servidor VNC integrado para el protocolo de video en las implementaciones de IPMI e Intel AMT .
Dispositivos para compartir computadoras
Los conmutadores KVM se denominan dispositivos para compartir KVM porque dos o más computadoras pueden compartir un solo conjunto de periféricos KVM. Los dispositivos para compartir computadoras funcionan a la inversa en comparación con los conmutadores KVM; es decir, varios monitores, teclados y ratones pueden compartir una sola PC. Un dispositivo para compartir una computadora a veces se denomina divisor KVM o conmutador KVM inverso. Si bien no es tan común, esta configuración es útil cuando el operador desea acceder a una sola computadora desde dos o más ubicaciones (generalmente cercanas), por ejemplo, una máquina de quiosco público que también tiene una interfaz de mantenimiento del personal detrás del mostrador, o una oficina en casa. computadora que también funciona como PC de cine en casa .
Ver también
- Servidor de consola
- Tecnología Intel Active Management
- Interfaz de gestión de plataforma inteligente
- Unidad gráfica remota
- Mapeo dinámico de dispositivos
- Canal de control de pantalla
- DDM inverso
- Sinergia (software)
Referencias
- ^ "Una mirada de cerca al cambio de teclado / video / mouse moderno" (PDF) . Consultado el 25 de junio de 2012 .
- ^ Tony DeKerf, Gary D. Davis. "Libro blanco sobre el cambio de teclado / vídeo" (PDF) . Consultado el 25 de junio de 2012 .
- ^ "Dispositivo KVM USB Semi-DDM multiplataforma" .
- ^ "Clases de KVM" .
- ^ "Guía de selección de Raritan KVM" .
- ^ "Tripp Lite: Guía de compra de KVM" . Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016.
- ^ "WHDC: Guía de gráficos para Windows 7" . Microsoft. 2009-06-12.
- ^ "WHDC: Mostrar directrices para conmutadores KVM en Windows 7" . Microsoft. 2009-06-18.
- ^ a b http://www.raritan.com/blog/detail/understanding-the-four-categories-of-kvm-switches
- ^ http://www.epiphan.com/products/other-applications/kvm2usb/