說到電腦切換器KVM,它是一種整合了鍵盤(Keyboard)、螢幕(Video)與滑鼠(Mouse)的設備,透過連接一組鍵盤、滑鼠與螢幕,就可以迅速切換與操作多臺伺服器/電腦的畫面。

這樣的設備看似不起眼,但它在機房內不可或缺,因為KVM的功能雖然單純,在實際應用上,卻可以為機房管理人員節省相當多時間,並增加許多管理上便利性。

KVM可解決多臺伺服器操作需求

在機房內的設備,往往在設定與建置完成之後,就處於不停機且不需要進一步設定與操作的狀態,因此在機房內都只有主機,沒有用於操作的鍵盤與滑鼠等周邊裝置。

一旦有操作需求的時候,以前的作法,可能是帶著一臺螢幕、鍵盤與滑鼠,進入機房並接上設備之後再操作。這樣的方式在機房設備較少的情況下或許可行,但是擁有大量設備的時候,這樣的作法便會碰到需要操作的設備數量較多,而花費很多時間在連接與移除這些裝置,而且鍵盤、螢幕與滑鼠的連接埠通常都在設備後面,臨時要接上也不不易。這種情況下便需要搭配KVM,解決多臺伺服器的操作需求,管理人員就不必大費周章帶著螢幕、鍵盤與滑鼠,逐一接到需要操作的伺服器。

另一方面,如果為了方便,每臺伺服器都有獨立的鍵盤、滑鼠與螢幕,不僅占用空間,而且需要花費相當多額外的費用。因此一般都會採用搭配電腦切換器的方式,在有需要的時候再透過KVM連接伺服器。

KVM產品發展至今,可依照是否含螢幕、連線方式,以及是否結合網路等,分成多種類型。但是一般習慣是以連線方式,區分為類比式與數位式。以政府資訊設備採購的共同供應契約來看,就將KVM區分為這兩種類型。其中,類比式還可細分為含螢幕與不含螢幕兩種,而數位式則必須內建IP KVM(KVM Over IP)的功能。

類比式與數位式KVM的主要差異,在於伺服器的視訊、鍵盤與滑鼠的訊號,是採取類比式或數位式。要區分這兩者的差異,我們可以從KVM主機與伺服器連接時,所採用的連接埠類型來區分。

類比式KVM

一般類比式KVM所採用的連接埠是D-Sub,也就是和一般伺服器/PC內建的VGA視訊埠相同規格的連接埠。這種類型KVM因為必須透過轉接線將伺服器與KVM連接,而且操作時,不論KVM是否內建螢幕,IT人員都必須到KVM主機前操作,通用的環境比較受限。例如機身內建17吋螢幕、鍵盤、觸控板,以及連接不同伺服器的切換鍵的LCD KVM,就只能安裝在機架上。

另外,還有一些連接埠較少的機種,可連接的伺服器或個人電腦數量,只有2臺或4臺,也因為這種KVM主機相當小,因此並無法安裝在機架上,這種電腦切換器也同樣是類比式KVM。

數位式KVM

而數位式KVM則是將伺服器端的視訊、鍵盤與滑鼠的VGA、PS2或USB的訊號,透過網路線傳送,將類比訊號轉換為數位訊號。

這種連線方式雖然需要將類比訊號轉換為數位訊號,因此設備價格普遍較高,但是它的優點,就在於採用CAT-5網路線,伺服器與KVM主機之間的距離,比較不會受限於轉接線本身的規格限制。因為網路線如果採用CAT-5規格,有效傳輸距離長達90公尺,遠超過一般類比式KVM傳輸線的1.8公尺。因此在KVM主機位置的選擇與安裝上,都比類比式KVM有更大的彈性。

說到這邊,許多人可能會以為數位式與類比式KVM的差別,在於被控端伺服器與KVM連接方式,如果是採用RJ-45網路埠就是數位式,如果使用D-Sub介面就是類比式。其實不然,這裡提到的差別,僅止於KVM與伺服器這一端的連線方式,另一個要考量的是KVM與使用者之間的連線方式。

類比式KVM加裝IP模組,搖身一變成為數位式IP KVM

為了讓KVM不受限於轉接線的長短,以及使用者連線時一定要進入機房的限制,有許多原本採用D-Sub介面的類比式KVM,在主機上加裝了一張可以連接網路的IP模組,讓IT人員只要透過網頁,輸入這個IP模組所使用的IP位址,就可登入遠端管理頁面,而原本類比式的KVM也因為這個IP模組轉變成數位式KVM。

因此,現在的數位式KVM就可分為原生數位式,以及類比轉數位的數位式KVM,而這種電腦切換器因為本身可以透過網路遠端登入,並操作連接的受控伺服器,因此也稱為IP KVM、KVM over IP或KVM over the Net。

所以,數位式KVM就是IP KVM,但是IP KVM不一定是數位式KVM,因為有可能是由類比式KVM,透過加裝的IP模組,而變成IP KVM。

不論是原本就是數位式的IP KVM,還是加裝IP模組轉換成數位式的類比式KVM,因為都有網路連線能力,且使用者都可透過網路遠端連線登入。因此就功能與連線架構來看,許多人會認為,這兩種KVM之間似乎沒有太大差異,只要加裝了IP模組,原本類比式的KVM也可以做到IP KVM的功能,為何還要花費高出將近10倍的價格,購買數位式IP KVM?

實際上並不是如此,因為在選擇KVM時的考量點相當多,除了連線方式,另外像可登入的管理者數量、連接埠數、管理介面,以及可擴充的延伸應用等,也都是一起評估的。

而數位式與類比式IP KVM之間,除了同樣可透過網路連線之外,在其他方面,如支援的管理者數量、單臺KVM的最大連接埠數量,以及可擴充的功能等,都有很大的差異。

純數位式IP KVM機種可連接較大量的設備

一般來說,選擇KVM的首要考量,就是連接埠數,因為這關係到可連接的伺服器數量。而KVM的連接數,從最少2埠、4埠,到最多64埠。

如果單純考量連接數量多的機種,數位式與類比式這兩種KVM有很大的差異,因為數位式的連接埠採用RJ-45網路埠,而類比式則是D-Sub,兩種規格連接埠的尺寸差異相當大,因此主機後方可安裝的最大數量也有差異。

以本次測試的5款IP KVM來看,其中3臺採用類比式D-Sub介面,另2臺則是RJ-45介面,它們雖然同樣都內建16埠(可連接16臺伺服器),但實際上,宏正KN4116v與力登KX2-216這兩款1U尺寸的數位式KVM,機身後方還有相當充裕的空間,因此這兩個品牌另外都有同樣1U尺寸的機種,但可支援更多連接埠的規格,例如宏正的32埠KN4132v、40埠KN4140v,以及力登的32埠KX2-232。

反觀另外3款同樣是1U的類比式KVM,最多只能連接16臺伺服器,如果要更多連接數量,就必須選擇體積較大的2U機種。

類比式IP KVM本機沒有內建管理功能,必須結合IP模組

在操作的方式上,類比式IP KVM的網路連線功能,是透過加裝IP模組而來,加上KVM主機本身的連線功能,因此在實際操作的時候,可分為本機端的連線,以及透過網路的遠端操控。

本機連線的方式,是直接將螢幕、鍵盤與滑鼠安裝在KVM上,透過這些裝置就可以直接操作被控端的伺服器,而切換連線伺服器的時候,則是透過主機前方面板的實體切換鍵,或是使用鍵盤熱鍵,在不同的伺服器之間切換。而這模式下,唯一可以對KVM主機設定的,就是使用熱鍵叫出螢幕視控系統(On-Screen Display,OSD),即可簡單設定。例如每個連接埠的名稱,或是更改熱鍵,但此時沒有完整的管理系統。如果要利用IP模組內的管理介面,就必須使用網路,透過網頁登入。

反觀數位式KVM,不論採用本機連線,或是透過網路連線登入,一樣都需要輸入使用者帳號與密碼,才能進入KVM並連線到伺服器,不像類比式IP KVM,一定要透過網路連線登入,才可設定與管理主機。

多人登入不代表可多人同時操作

在可同時登入的使用者數量上,數位式IP KVM都可以從產品型號上看出一些端倪,例如宏正KN4116v,代表可同時4位使用者遠端操作,且可連接16臺伺服器,而力登KX2-216則是支援2位使用者同時透過網路操作,且同樣支援16臺伺服器。

這些同時登入的使用者,數量除了每人都可操作被控制的伺服器之外,管理介面也控管每個使用者的操作行為,例如可存取的連接埠、是否有裝置設定、系統診斷、維護與安全性設定等權限,在控管的功能上比較完整。

而類比式IP KVM雖然支援15人同時登入,但實際上,同一時間只有一個使用者可以操作,而其他同時登入的使用者並無法遠端操控伺服器,因此多人使用時是有限制的。

數位式IP KVM提供比較完整的安全性設定

在安全性的設定與管理上,這兩種類型IP KVM的管理介面,都提供安全性設定、網路設定,以及Log記錄等。其中數位式IP KVM可設定的項目較多,且可管理的功能也比較完整。

例如安全性設定方面,就可強制使用連線加密、要求使用者的密碼複雜度,或是設定密碼可用期限等;而類比式IP KVM雖然也有各種功能的設定,例如登入頁面是否採用加密的HTTPs,或是遠端操作時是否加密,但是和數位式的相比,可設定的項目依然比較少,功能也比較有限。

另外,每臺數位式IP KVM都提供2個網路埠與電源供應器,提供網路和電力的備援,避免其中一條網路或電源供應器故障時,造成整臺IP KVM無法連線或運作,而失去對伺服器連線的能力;而每臺類比式IP KVM都只有一個網路埠與電源供應器,並沒有備援的機制。

初次設定上,類比式IP KVM比較麻煩

而初次使用IP KVM的時候,數位式IP KVM的使用者只要擁有預設的使用者帳號及密碼,就可以從本機連線並登入管理介面,進一步地新增使用者、群組權限、連線的安全設定,以及KVM的IP位址等,在初次使用時相當簡易。

不過,類比式IP KVM在最開始設定的時候,可能會碰到找不到IP位址的問題。因為這類型KVM的網路功能,是透過加裝的IP模組而來,因此本機端登入的時候,並無法直接進入管理介面中,因此必須從網路連線遠端登入。

雖然廠商都會提供IP KVM的預設IP位址,但如果設備連接的網段和預設的IP位址不同,臨時要更改會比較麻煩。

數位式KVM功能與擴充性完整,價格也相對較高

整體來說,數位式IP KVM提供比較完整的安全性、使用者與裝置管理的功能、提供網路與電力的備援,而且還可整合廠商的擴充功能,包括電源分配器(Power Distribution Unit,PDU),功能上超越類比式IP KVM許多,不過價格也高出許多。

以本次可同時4人遠端連線與操作的宏正KN4116v,是本次測試的5臺16埠IP KVM中,功能和規格最高的機種,不過它的售價卻高達179,190元,和本次價格最便宜的五角XD-816IP相比,價格高出將近10倍,價差相當大。

IP KVM的競爭者眾:遠端連線的替代方案相當多種

只要有網路就可遠端操作多臺伺服器的IP KVM產品,發展到現在已經相當成熟,對機房的管理帶來相當大的幫助,但也開始面臨其他替代方案的挑戰。

實際上,要遠端操作伺服器的方法相當多種,除了透過IP KVM之外,也可以使用遠端連線的方式遙控電腦與伺服器的方式,常見的包括Windows作業系統內建的遠端桌面、VNC,Linux環境下常用的Telnet與SSH等,甚至可使用TeamViewer與Splashtop等軟體,透過網路連線的方式連接電腦。不過這些方法都是透過應用程式與受控端的伺服器連線,如果伺服器處於關機狀態,並無法遠端喚醒、開機,進入操控狀態。

目前,可以和IP KVM相抗衡的作法,是IPMI(Intelligent Platform Management Interface),目前的機架式伺服器,全都配有IPMI,只要將網路連接在IPMI的埠上,管理人員就可透過網頁登入IPMI的管理介面,並且可以遠端操作伺服器。乍看之下和IP KVM的功能類似,但是用IPMI同時還可監控整臺伺服器的電力、溫度、風扇轉速,並且可以遠端管理伺服器的電源,例如啟動或強迫關閉伺服器。

然而,IPMI也不盡完美,只能針對單臺伺服器,而且一個IPMI就需要占用一個IP位址,如果有10臺伺服器,就需要10個IP位址,IT人員要操作所有的設備時,必須登入10個管理頁面,在操作上較為麻煩。反觀IP KVM,雖然功能很單純,只提供遠端伺服器的操作,但是它在同時與16臺、32臺,甚至64臺伺服器連接時,僅需要1個或2個IP位址,也就是只要一個管理介面,就可同時控管那麼多臺伺服器。

因此,雖然伺服器的遠端連線方式有許多替代方案,不過並不是全部的機房環境都適合,例如擁有伺服器設備數量相當少的,可能只要採用遠端桌面連線、SSH或Telnet等應用程式即可;而某些企業可能採用伺服器代管,或是租用虛擬伺服器雲端主機,因此不需要電腦切換器這類型產品。

但實際上,在擁有一定數量伺服器的機房環境中,同時連接並操控多臺伺服器的應用,KVM這種設備仍然是無法取代的。

數位式與類比式KVM連接埠的比較

兩種IP KVM設備的主要差異,在於類比式IP KVM(圖上)與伺服器連接的連接埠採D-Sub介面,而數位式IP KVM(圖下)採RJ-45介面。也因為採用不同的介面,因此同樣是1U的機身尺寸,數位式IP KVM的機身後方最多可容納32埠,甚至40埠。


相關報導請參考「IP KVM 設備採購大特輯」


熱門新聞

Advertisement