KVM 设备有哪些?切换器、一体机与 IP KVM 选型要点
KVM 设备按用途分几类:切换器让一套键盘、显示器、鼠标轮流操作多台主机,一体机把屏幕和键盘做成 1U 抽屉,延长器拉长距离,分配器让一台主机接多个操作台,IP KVM 把画面和键鼠搬到网络上。选型先数要接几台、同时几个人用,再定模拟还是数字,最后核对接口、线缆和级联。
KVM 设备有哪些?机房里叫“KVM”的硬件都在解决同一个问题:人怎么操作服务器的键盘(Keyboard)、显示器(Video)和鼠标(Mouse)。按用途分,有 KVM 切换器、KVM 一体机、KVM 延长器、KVM 分配器、矩阵 KVM 和 IP KVM 六类,再加上把主机接到切换器上的线缆和转换模块。选型的顺序是:先数要接多少台主机、同时要几个人操作,再决定用模拟的还是数字(IP)的,然后核对主机的视频和键鼠接口、线缆距离,端口不够时再考虑级联。
KVM 设备有哪些:按用途分六类
| 设备 | 做什么 | 常见规格 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| KVM 切换器 | 多台主机共用一套键鼠和显示器,同一时间操作其中一台 | 2、4、8、16、32 口,机架式多为 1U | 一个机柜或一排机柜集中接入 |
| KVM 一体机 | 1U 抽屉,拉出来是液晶屏、键盘和触控板,可内置切换器 | 17、19 英寸屏常见;单口、8 口、16 口 | 机柜里固定一个现场操作位 |
| KVM 延长器 | 发送端接主机、接收端接键鼠显示器,把距离拉长 | 网线型、光纤型 | 操作台放在机房外的值班室 |
| KVM 分配器 | 一台主机的信号同时送到两个或多个操作台 | 一进二出等 | 机柜前和值班室都要能操作同一台设备 |
| 矩阵 KVM | 多个操作台同时各自操作不同主机 | 标为“2×16”“4×32”之类,前一个数是操作台数 | 多人同时维护一个机房 |
| IP KVM | 采集画面、模拟键鼠,经 IP 网络远程操作,多数能挂载 ISO | 单口、多口切换器、PCIe 卡 | 远程运维,没有 BMC 的主机 |
名称混乱是采购时常见的坑。“KVM 转换器”有两种意思:一种是插在服务器视频口和 USB 口上的转换模块,把信号转成网线传输,厂商也叫 CIM、dongle 或适配器;另一种是 HDMI 转 VGA、PS/2 转 USB 这样的接口转换头。“KVM 分流器”有的商家指分配器,有的拿来叫切换器。下单前别看名称,看规格里的主机端口数和控制端数:多进一出是切换器,一进多出是分配器,多进多出是矩阵。
模拟 KVM 和数字(IP)KVM 的区别
模拟和数字的分界在于画面有没有被转成网络数据:
| 对比项 | 模拟 KVM | 数字(IP)KVM |
|---|---|---|
| 信号 | 视频以模拟信号传到本地控制台,用网线延长时仍是点对点 | 视频被采集、压缩,经 IP 网络传输 |
| 在哪操作 | 机柜前,或延长器能到的地方 | 任何能连上管理网的地方,浏览器或客户端 |
| 同时远程几个人 | 不能远程 | 看“远程通道数”,规格里写 1 路、2 路、4 路等 |
| 画面 | 不压缩,清晰无延迟;线越长越模糊 | 有压缩,看开机自检、BIOS、装系统够用 |
| 挂载 ISO | 不支持 | 多数支持,需转换模块带虚拟媒体功能 |
| 账号与审计 | 只有屏幕菜单(OSD)里的本地密码,没有远程操作记录 | 有账号权限,部分型号记录操作日志 |
| 依赖与维护 | 有电就能用 | 要管理 IP、要升级固件,必须只接管理网 |
怎么选:只在现场用、不想多一台联网设备要维护的,模拟足够;值班人员不在机房、机房在外地,或者经常要远程装系统,选数字。常见的折中是数字 KVM 带一个本地控制口,接机柜里的一体机,现场和远程都能用。
KVM 切换器怎么选:端口数、用户数与级联
端口数按机柜里的主机数留一档余量。 例如一个 42U 机柜,扣掉交换机、PDU、配线架和 KVM 自身占的位置,假设能放 30 台 1U 服务器,就选 32 口;放 2U 服务器约 15 台,选 16 口。端口刚好用满的切换器,下次加机器就要级联或换设备。
用户数按同时操作的人算。 普通切换器无论多少口,同一时间只有一个本地操作台。两个运维经常要同时处理不同机器,就看矩阵型号(如 2×16)或者远程通道数大于 1 的 IP KVM。
级联是端口不够时的扩展办法。 把主切换器的一个主机端口接到下一台切换器上,下一台的所有端口就都能从主切换器访问。例如一台 16 口主切换器,拿出 3 个端口各接一台 16 口从切换器,能接的主机是 13 + 3 × 16 = 61 台。有的产品用专用的级联口串成菊花链,有的直接占用主机端口,能级联几层、能否混用不同系列,以厂商规格为准。级联不会增加同时操作的人数,整条链上仍然只有原来那几路通道。
另外两个容易忽略的规格:
- 屏幕菜单(OSD)能否给端口命名。 按机柜位置或资产编号给每个端口起名,比记“第 7 口是哪台”可靠,上下架时同步修改。
- 键鼠仿真和 EDID 仿真。 没有仿真的切换器,每次切换主机都要重新识别键盘和显示器,有的老服务器开机时检测不到键盘会停在自检报错,开机自检那几秒内按 F2、Del 也容易按不进去。
KVM 一体机怎么选:屏幕、导轨与安装位置
KVM 一体机(也叫 LCD KVM 控制台)占 1U,平时收在机柜里,用时拉出翻开屏幕。选购时看四点:
- 内置切换器还是单口。 内置 8 口、16 口切换器的一体机省空间、少一段线;单口一体机只是一套屏幕键盘,后面另接独立切换器,日后切换器坏了或要升级成 IP KVM,屏幕键盘还能继续用。
- 单轨还是双轨。 单轨型号屏幕和键盘在同一个托盘上一起拉出;双轨型号两者分开滑动,可以只拉出屏幕查看,或者把键盘单独收回。
- 导轨深度。 导轨可调范围必须覆盖机柜前后立柱的间距,前后都要固定,只挂前面的托盘拉出时会下坠。机柜深度和立柱位置以实测为准,对照产品规格。
- 屏幕分辨率与接口。 最高分辨率不能低于主机实际输出的分辨率,否则画面会缩放变形或无信号;内置切换器的主机端口类型与下一节的线缆要匹配。
安装位置一般放在机柜中部。以 42U 机柜为例,经验上放在第 20U 附近,离地约 1 米(按每 U 44.45 mm 估算,含底座高度),站着操作键盘比较顺手,可按操作人员的身高上下调整。一体机后面的线缆要留出抽屉拉出的余量,用理线臂或预留弯曲,避免拉出时把线扯松。
KVM 接口与转换器:线缆怎么配
切换器和主机之间的连接方式决定了距离、价格和能做的事:
| 主机侧接口 | 常见于 | 怎么配 |
|---|---|---|
| VGA + USB | 绝大多数服务器 | 直连 KVM 线,或 VGA + USB 转换模块 |
| VGA + PS/2 | 很老的服务器 | PS/2 型转换模块或带 PS/2 的直连线 |
| HDMI、DP、DVI + USB | 台式机、工作站、部分新机型 | 选对应接口的模块;要接只收 VGA 的切换器,需要有源转换器 |
| 串口 console | 交换机、防火墙、存储 | 带串口模块的 KVM,或单独的串口服务器 |
直连线还是转换模块加网线。 直连 KVM 线一端接切换器、一端分出 VGA 和 USB 头,长度常见 1.8、3、5 米,适合切换器和主机在同一个机柜里。转换模块插在主机上,用 Cat5e 或 Cat6 网线连回切换器,能拉到几十米,可以跨机柜,线也更细;能拉多远、在多远时还能保持多高的分辨率,以产品规格为准。这类网线只能点对点直连,中间可以经过无源配线架。
要远程挂 ISO,转换模块也得支持。 IP KVM 的虚拟媒体是通过模块模拟 USB 存储设备实现的,只传画面和键鼠的普通模块做不到,采购时型号要区分开。
没有 BMC 的老服务器:用 IP KVM 补远程控制
品牌服务器自带 BMC,远程看画面、开关机用 iDRAC、iLO 这类控制台即可。老服务器、PC 改装的服务器没有 BMC,系统一卡死就只能派人去机房,这时 IP KVM 是补齐远程控制的办法。按机房现状有三种改法:
| 现状 | 做法 | 能力与限制 |
|---|---|---|
| 机柜里已有模拟切换器,接满了老机器 | 在切换器的控制台口上接一台单口 IP KVM | 改动最小;远程用热键或屏幕菜单切换主机,同一时间只能看一台,热键能否穿透以实测为准 |
| 一整柜老机器,没有任何 KVM | 换成多口 IP KVM 切换器 | 一台设备覆盖整柜;同时远程台数受通道数限制,电源控制要另配 |
| 机器分散,或者要分给不同客户 | 每台加单口 IP KVM 或 PCIe 远程管理卡 | 一对一,互不排队;按台增加成本 |
远程看画面只解决了一半,另一半是死机后的开关机。切换器形态的 IP KVM 一般不能按电源键,要配能按插座开关的智能 PDU,并在每台主机的 BIOS 里把断电恢复后的行为设为开机(选项名常见 Restore on AC Power Loss、AC Power Recovery 或 After Power Failure,各厂商不同),否则 PDU 断电再上电后主机仍是关机状态。
改造完成后逐台验收:能看到开机自检画面;开机时能通过远程键盘按进 BIOS;挂载 ISO 后能从虚拟光驱启动;PDU 断电重启后主机能自己开机。任何一项不通,都比等到半夜故障时才发现好处理。
在管理系统里怎么落地
机房里同时有带 BMC 的品牌服务器、插了远程管理卡的机器和接在 KVM 切换器上的老机器时,常见的问题是不知道某台机器该从哪条路去看画面。DCIM 机房管理系统的机柜与资产可以为同型号服务器建立硬件型号模板,写明是否支持 IPMI、使用哪种控制台类型,新机器上架直接套用,哪些机器缺少带外通道一查便知。带 BMC 的服务器在 IPMI 远程管理里统一打开浏览器控制台、开关机、挂载 ISO,控制台针对 iDRAC、iLO、iBMC、超微等主流 BMC 做了适配。没有 BMC 又不想排队共用一台切换器的机器,可以逐台加装 IPMI 远程管理卡:Toplink 智控卡插在主机的 PCIe 插槽里,补上远程画面、键鼠、开关机和虚拟媒体。
常见问题
KVM 切换器上的网口能接交换机吗?
多数不能。用转换模块加网线连接的切换器,主机端口虽然是 RJ45,只是借网线传输视频和键鼠信号,并不是以太网口,接到交换机上无法工作。只有标着 LAN、Network 或管理口的那个网口才接管理网。
KVM 一体机能接台式机或工作站吗?
能,只要主机的视频口和键鼠口对得上。台式机常见 HDMI、DP 输出,而不少机架式 KVM 只收 VGA,要选带对应接口模块的型号,或者加有源转换器把数字信号转成 VGA,无源转接头做不到这一点。
KVM 切换器要在服务器上装驱动或软件吗?
本地切换器不用,主机把它当作普通的 USB 键盘、鼠标和显示器。数字 KVM 的远程端要看型号:新型号多用浏览器里的 HTML5 页面,老型号可能依赖 Java 或专用客户端,在新版浏览器和 Java 上经常打不开,采购和接手旧设备时先确认这一点。