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KVM切换器行业发展概况

  当出现多台主机需要由一个操作者单独操作的时候,按传统的操作方法应该给每一台主机配备一套键盘、显示器、鼠标,由操作者分别依靠每台主机的键盘、显示器、鼠标对主机进行操作,但是当这些主机放置在一个机架或者一个空间有限的机房里的时候,体积庞大的显示器以及数量同样多的键盘和鼠标会占用大量的机柜及机房空间。由此,多台主机共享一套键盘、显示器、鼠标的需要就凸显出来了,而这种共享的设备也应运而生。我们把能够实现多电脑共享键盘、显示器、鼠标的设备统称为KVMKEYBOARD/VIDEO/MOUSE)设备。


随着IT行业的飞速发展,KVM设备的应用范围和需求量正逐步扩大,行业形态逐渐形成,以KVM设备为基础的机房管理理念也逐渐成熟。各KVM设备的制造商亦逐渐定位为机房管理设备提供商,同时出现了专业KVM设备制造商,行业进一步扩大。在这里我们从产品和市场2个角度来谈谈KVM行业的发展概况。


首先,我们从产品角度来纵观一下KVM的发展历程。


KVM
产品经历过从机械式到电子式,从模拟到数字的发展历程;应用理念从多电脑共享到机柜管理以及机房管理最终发展到所有计算机资源的远程管理。


最初在国内出现的是机械式琴键开关的KVM切换器,主要应用于机柜的多电脑切换,但是由于是机械式的切换,而且最初键盘鼠标接口大多为ATPS/2接口,本身不支持热插拔,但在WINDOWS环境下多数情况的热插拔并不会造成键盘鼠标失效,故该种方式还是有一定的应用范围,但终究是不合理的设计,因此在市场存在的时间也很短,后来就被电子式的切换器所替代。


电子式的切换器主要解决了热插拔的问题,通过高速的电子多路复用器可以为每一个连接电脑的端口模拟一套键盘、显示器、鼠标。这样对于电脑主机就不存在热插拔的问题,不管切换器切换到哪一个端口,切换器的每一个端口对于电脑主机来说都是一个始终处于连接状态的键盘、显示器、鼠标。


随着电子式切换器的进一步发展,出现了利用OSDON SCREEN DISPLAY)菜单,能够通过键盘热键进行切换及管理的KVM切换器,这样KVM设备由多电脑共享切换的单一功能延伸到了对所连接电脑进行集中管理的一种机柜管理设备。


而基于OSD菜单管理的设计思路,利用菊花链级联或树型级联的方式把多台单独的切换器连接起来,形成了具有更多端口、能连接更多主机并能集中控制的KVM系统。这样KVM设备不仅仅能管理一个机柜内的主机,同时也能管理整个机房的主机。KVM设备由此而成为了机房管理设备。在此过程中,面对PS/2接口的局限性和服务器的更新换代,KVM设备实现了由PS/2接口向USB接口的转换的过程,大多数KVM设备都支持USB接口,即使是传统的PS/2接口也可以通过一个PS/2 TO USB的转换器完成接口的转换。


这时的KVM设备已经成为机房设备中的不可或缺的必要设备,但无论是单独的机柜管理以及级联的机房管理都存在着机房布线的问题。因为KVM的信号线要包含VGA /KB/MOUSE  3组信号,所以KVM信号线的体积就等于这3个信号的总和,而一台16端口的KVM切换器就要连接16条这样的信号线,体积的庞大可想而知,要是再有级联的话,那么机房的布线中有1/3KVM的信号线。


为了解决这个问题,就出现了用CAT55类线)来传输KVM信号的新型KVM设备,这种设备是通过一个接口转接,把KVM信号通过调制转换成4组差分信号并通过CAT5来传送到KVM切换器的一套设备,因而这种KVM设备具备2个端,即T端(发送端)和R端(接收端),T端负责把KVM信号转换成差分信号,R端负责接收差分信号并解调还原成KVM信号。这样的传送方式即解决了机房布线的问题,同时也把KVM切换器和主机的距离拉长了,所以CAT5 KVM设备也被称做KVM延长器。CAT5 KVM的延长距离目前都已经发展到了500米以上,甚至有达到10000米的长线驱动产品。这样的布线方式也造就了所谓的高密度KVM切换器,即在1U的机架空间内能够连接出32个甚至48个端口至主机。


CAT5 KVM
也有菊花链和树型2种级联方式,依靠CAT5的布线特性和高密度的概念,整个KVM系统可以连接多达30,000多台的主机。


而这个时候,随着KVM系统性能的提升,容量的扩大,对端口的管理和安全性也越显重要。基于OSD界面的端口管理也发展到了极致,从最初的单个控制端口令管理发展到目前的3级密码管理以及端口的不同权限分组管理等一系列的管理方式。


随着网络技术和嵌入式系统技术的发展,以及客户远程管理的应用要求,KVM设备的管理方式也有了更高层次的发展,KVM OVER IP的出现就实现了计算机资源的真正远程管理。


基于IP的访问及管理方式的KVM设备被称为KVM over IP,这样的KVM设备把操作者的键盘显示器鼠标通过局域网或者internet延伸至任何一个有网络覆盖的地方。那么可以想象,我们能够在世界的任何一个有网络的地方管理我们的成千上万台计算机。


一旦引入了网络技术,我们的KVM设备就完成了由模拟转向数字的技术性转变。KVM对计算机资源的管理也从单控制端到多控制端再发展到多用户多对象的矩阵式管理模式,那么也就有了矩阵式的切换器,KVM切换器这时候也就成为了KVM交换机。


利用软交换的技术理念,KVM设备可以完成多用户对多对象的交换性操作,例如有2个用户要操作8台服务器,这个时候,2个用户有分别各自的权限可以依据各自的权限和需要同时通过一台KVM交换机操作8台服务器,而彼此不发生冲突,这样就形成了2×8的矩阵式管理。我们把这类KVM设备叫做矩阵式KVM设备。


在此同时,KVM设备的另一个重要分支――LCD KVM控制平台随着机柜计算机设备的小型化和安装密度的提高而崭露头角,仅需要1U标准机柜的高度就能把键盘显示器鼠标和KVM切换器集中安装在一体的LCD KVM控制平台在一出现就受到了市场的欢迎。


利用LCD的轻薄和抽屉式的设计引入笔记本电脑的设计思路,方便的将原来独立的显示器键盘鼠标所占用的空间压缩到了1U的安装空间。


LCD KVM
控制平台根据集成方式分为314131为集成键盘、显示器、鼠标的能够连接1台主机的控制平台;41是在31基础上集成了切换器,能够连接多台主机的控制平台。伴随着客户需求的变化,控制平台的LCD尺寸也由最初的15寸发展到17寸和19寸,以及由传统的43显示发展到169宽屏显示。抽屉方式也出现了显示器和键盘鼠标分开单独抽拉的双抽方式。各设备生产商在性能完备的前提下更注重了机构和外观的合理性和人性化设计。


纵观KVM的产品发展历程,我们可以用下图来基本描述。

 

KVM设备发展到一定的程度后,标准、行业规范也随之需要建立起来,并且在KVM的接口和传输方式确定后将促使KVM设备向IC级别发展,即KVM的专用IC,这种IC将成为计算机主板上的一颗专用的IC,为计算机提供一个KVM接口即为计算机的管理和控制提供除本地外的另一个扩展的输入输出设备接口。

所以说KVM行业最终将走向IC解决方案,为计算机资源的管理和控制提供一个更廉价更可靠的方案。

而从市场角度来横向看KVM的行业发展情况,总的来说可以用下面3句话来概括:需求增长,层次分明,竞争扩大。

从整个IT行业的发展情况来看,最初的机房建设基本以小规模为主,应用的客户也主要是通信运营商和金融业。那时候的机房管理的理念不够成熟,机房管理设备占整个机房建设成本中很少的一部分。而KVM的供应商也主要以美国AVOCENT 为主,中国大陆还没有出现专业的KVM制造商,仅仅有一些零散的制造机械式的KVM生产商。但是从2003年开始,国内逐渐出现了几家KVM的制造商,其中主要产品是针对机柜管理的LCD KVM控制平台。

随着IT技术的发展,数字中国的概念提出,国内机房数量急剧增加,以及机房一体化和机房管理理念的深入,KVM产品真正迎来了大增长的时机。

总体来说,KVM市场是个狭缝市场,整个行业的规模是有一定局限性的,但同时也是一个成长的市场,依靠各路KVM精英来共同将这个市场做起来,共享利益,同时也完成KVM行业存在的历史意义。

 

 

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