При передаче сигналов переключателей KVM, как правило, обрабатываются аналоговые сигналы VGA, либо цифровые сигналы DVI (Digital Video Interface — цифровой видеоинтерфейс) или HDMI (High Definition Multimedia Interface — мультимедийный интерфейс высокой четкости). Все они нормированы Ассоциацией стандарти-зации видеоэлектроники (Video Electronics Standards Association, VESA) для канала отображаемых данных (Display Data Channel, DDC) — соединения между монитором и графической картой. Стандарт DDC предписывает для этих сигналов тип разъемных соединений, в которых предусматривается по одному контакту для данных (Data), тактового сигнала (Clock) и заземления (Ground).

При технологии KVM по IP визуальные сигналы передаются по соединению TCP/IP синхронно с сигналами мыши или клавиатуры. Это означает, к примеру, что аналоговые сигналы VGA с высоким разрешением (до 2048х1536 пикселей) необходимо оцифровать и сжать до приемлемого для передачи размера. Оцифровка осуществляется с помощью специальных плат видеозахвата (Frame Grabber), которые через определенные интервалы времени сохраняют отдельные видеокадры в графическом формате. В результате из трех сигнальных потоков формируется один поток кадров, который многократно сжимается системой KVM по IP и синхронизируется с сигналами мыши и клавиатуры. Затем система отправляет этот поток по одной паре телефонной линии или кабеля данных через пакетную сеть от сервера к администратору либо в обратном направлении; причем сигнал на удаленном мониторе или обновления изображения (Refresh) отображаются с более или менее продолжительной задержкой.

СОВЕТЫ ПО КОНФИГУРАЦИИ

В своем техническом описании «Почему сетевым администраторам следует знать «V» в коммутаторах KVM» («Why Network Administrators should Explore the «V» in KVM Switches», http://www.aten-usa.com/?support_whitepaper) компания Aten дает ряд рекомендаций по минимизации подобных эффектов, неприятных для пользователя. Так, на подконтрольном сервере не рекомендуется устанавливать максимально возможное разрешение: желательно ограничиться 800х600 или 1024х768 dpi. Частота обновлений не должна превышать 60 Гц. Аналогично обстоит дело и с глубиной цвета: 256 цветов передать гораздо проще, чем несколько миллионов цветовых оттенков.

Если администратор использует на своем рабочем компьютере ЖК-монитор, надо следить за тем, чтобы на всех контролируемых компьютерах было установлено одно и то же разрешение и чтобы оно поддерживалось его монитором. Это существенно облегчает быстрое построение изображения.

КАЧЕСТВО СИСТЕМЫ

Рисунок 1. На выставке CeBIT компания Aten представила коммутатор KN4140 для KVM по IP, который должен появиться на рынке в конце  года.Однако качество передачи по таким соединениям KVM определяется алгоритмами сжатия и общей обработкой видеосигнала. Системы отдельных производителей различаются скоростью и плавностью передачи видеосигналов при низкой пропускной способности.

Так, компания Aten представила на мартовской выставке CeBIT прототип коммутатора KN4140, который поступит в продажу лишь к концу года (см. Рисунок 1). При демонстрации на выставочном стенде это устройство поразило всех воспроизведением изображений/видео с большой глубиной цвета. Быстрота реакции и хорошая синхронизация видео и мыши была исключительной для KVM по IP. В отделе разработок удалось выяснить, что в своих коммутаторах производитель применяет запатентованную видеотехнологию, предусматривающую особые способы сжатия. Кроме того, она учитывает даже самые незначительные движения и отправляет эти изменения удаленной станции. Но самое главное заключается в следующем: перед началом передачи система определяет доступную пропускную способность и настраивает размер пакетов соответствующим образом.

Рисунок 2. Расширитель для KVM по IP от Raritan с микросхемой для фильтрации и сжатия.Доктор Кристиан Пэтц, директор по маркетингу продукции компании Raritan и бывший руководитель Peppercon, первопроходца в области технологии KVM по IP, уточняет критерии для высококачественной передачи видео: «Чтобы видеосигнал передавался достаточно быстро и движения мыши отображались на удаленном мониторе без заметной задержки, необходимо оптимизировать весь процесс KVM по IP — начиная с разъемов и заканчивая апплетами Java». Например, у аналоговых сигналов VGA возникают фоновые шумы, и если система KVM не способна их распознать, то она так и будет переносить помехи со всеми мельчайшими изменениями. Если шумы отфильтровываются, то система должна обладать достаточной гибкостью, чтобы не отфильтровать заодно и угол курсора мыши.

Фильтрация на базе ПО излишне загружает процессор и приводит к задержкам. По мнению доктора Пэтца, предпочтительнее использовать аппаратные решения. Raritan уже разработала микросхему, сравнивающую изображения и автоматически создающую список зон, в которых имеются изменения (см. Рисунок 2). Затем они сжимаются и передаются системой. С помощью дополнительной микросхемы система способна осуществлять параллельное сжатие данных различными способами, а лучший результат пересылается вместе с информацией об использованном способе. Время передачи можно сэкономить даже в процессе программирования: если не учесть, что пакет передается через несколько уровней модели OSI, то этот пакет придется каждый раз копировать и снабжать дополнительным заголовком. Опытный программист не станет тратить время на копирование и сразу предусмотрит место для разных заголовков.

Дорис Пипенбринк — редактор LANline.


© AWi Verlag


Видно все издалека

Рисунок 3. Устройства серии KVM Over the NET линейки ALTUSEN (KH1516i,  KN2116, KN9116) обладают возможностью выводить на удаленный монитор 16 окон.Пропускная способность каналов связи все еще недостаточно высока, и производители постоянно предлагают новые решения для улучшения передачи видео в сеансах KVM. Такие разработки позволяют более быстро и четко обновлять изображение на экранах удаленных компьютеров, облегчая работу администратора. Компания Aten использует для этого проблемно-ориентированные специализированные интегральные микросхемы (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC) собственной разработки, которые она устанавливает в свои устройства. Например, в некоторых моделях предусмотрены многоэкранный режим и передача изображений в градациях серого цвета.

Передача видеосигналов при работе с серверами в рамках сеанса IP KVМ довольно сильно загружает канал связи, а в случае узких каналов совместный мониторинг нескольких серверов просто невозможен. Aten предложила весьма оригинальное решение — мониторинг сразу 16 серверов. Устройства серии KVM Over the NET линейки ALTUSEN (KH1516i, KN2116, KN9116) обладают возможностью выводить на удаленный монитор 16 окон — по числу изображений экранов, передаваемых c 16 портов переключателя IP KVM. Каждые 3 сек осуществляется последовательный перебор и вывод на экран монитора администратора снимков экранов (PrintScreen) устройств, что позволяет выявить любое изменение в работе компьютеров. В результате удается значительно быстрее реагировать на появившуюся ошибку или сообщение и исправлять ее. «Щелкнув» мышкой по интересующему его окну, оператор сможет сразу же приступить к работе с сервером.

В переключателях IP KVM производства Aten реализована возможность плавной регулировки качества видео-изображения, позволяющая подстраивать скорость его обновления в зависимости от возможностей сети. Для увеличения скорости обновления экрана при работе с удаленным компьютером предусмотрена функция перехода в монохромный режим изображения.

Игорь Калинин — директор по маркетингу «Колан».


«V» как победа

Совершенствование технологий передачи изображения расширило сферу применения IP KVM и увеличило спрос на такие решения. С одной стороны, новые переключатели можно применять и в гигабитных сетях, благодаря чему стала возможной передача изображения высокого разрешения. Такое сочетание свойств обеспечивает максимальный комфорт и высокую оперативность работы. С другой стороны, доступные ранее разрешения теперь могут использоваться при работе через медленные сети. Это позволяет задействовать в качестве резервного/аварийного канала медленные сети и устанавливать IP KVM на удаленных автономных объектах, где нет широкополосного соединения, в частности, когда единственным каналом связи является модем GSM.

IP KVM выбирают те, кому необходим постоянный контроль и мониторинг оборудования, при этом качество изображения играет не последнюю роль, а четкая работа мыши обеспечивает высокую эффективность. Администратору не приходится ждать, когда изображение удаленного сервера поступит на монитор локального компьютера и мышка сервера «догонит» локальную мышь — все происходит максимально синхронно. Разница между локальным присутствием и удаленным подключением практически незаметна. Такое положение вещей позволяет использовать IP KVM как штатное средство доступа наряду с различными программными пакетами, в то время как прежние IP KVM в большей мере представляли собой средство аварийного доступа.

Технология сжатия и передачи изображения обеспечивает доступ к оборудованию в любой ситуации, позволяя «увидеть» серверы и осуществлять аварийное управление при наличии канала 24 Кбит/с. Конечно, в этом случае не стоит рассчитывать на полноцветную «картинку» и высокое разрешение, но ведь в критической ситуации важно увидеть и понять, что происходит. К тому же, если появляется возможность каким-то способом повлиять на ситуацию, например, перезапустить оборудование с помощью IP KVM и свести потери/простой к минимуму, применение устройств IP KVM по такому резервному каналу будет оправдано.

Вдобавок «V» неуклонно приближается к стандарту Plug&Play. Современное оборудование IP KVM становится все более интеллектуальным, и устройства последних поколений уже почти не требуют для своей работы какой-либо дополнительной настройки серверов, чтобы изображение передавалось корректно, а курсор не убегал с экрана. Это означает, что при подключении нового сервера пользователь сразу же может приступить к основной задаче и не тратить драгоценное время на настройку, например, операционной системы.

Сергей Полукаров — продукт-менеджер по KVM-оборудованию Raritan компании «Ниеншанц-Автоматика».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF