KVM 裝置有哪些?切換器、一體機與 IP KVM 選型要點
KVM 裝置按用途分幾類:切換器讓一套鍵盤、顯示器、滑鼠輪流操作多台主機,一體機把螢幕和鍵盤做成 1U 抽屜,延長器拉長距離,分配器讓一台主機接多個操作檯,IP KVM 把畫面和鍵鼠搬到網路上。選型先數要接幾台、同時幾個人用,再定模擬還是數字,最後核對介面、線纜和級聯。
KVM 裝置有哪些?機房裡叫“KVM”的硬體都在解決同一個問題:人怎麼操作伺服器的鍵盤(Keyboard)、顯示器(Video)和滑鼠(Mouse)。按用途分,有 KVM 切換器、KVM 一體機、KVM 延長器、KVM 分配器、矩陣 KVM 和 IP KVM 六類,再加上把主機接到切換器上的線纜和轉換模組。選型的順序是:先數要接多少台主機、同時要幾個人操作,再決定用模擬的還是數字(IP)的,然後核對主機的影片和鍵鼠介面、線纜距離,連接埠不夠時再考慮級聯。
KVM 裝置有哪些:按用途分六類
| 裝置 | 做什麼 | 常見規格 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| KVM 切換器 | 多台主機共用一套鍵鼠和顯示器,同一時間操作其中一台 | 2、4、8、16、32 口,機架式多為 1U | 一個機櫃或一排機櫃集中接入 |
| KVM 一體機 | 1U 抽屜,拉出來是液晶屏、鍵盤和觸控板,可內建切換器 | 17、19 英寸屏常見;單口、8 口、16 口 | 機櫃裡固定一個現場操作位 |
| KVM 延長器 | 傳送端接主機、接收端接鍵鼠顯示器,把距離拉長 | 網線型、光纖型 | 操作檯放在機房外的值班室 |
| KVM 分配器 | 一台主機的訊號同時送到兩個或多個操作檯 | 一進二出等 | 機櫃前和值班室都要能操作同一台裝置 |
| 矩陣 KVM | 多個操作檯同時各自操作不同主機 | 標為“2×16”“4×32”之類,前一個數是操作檯數 | 多人同時維護一個機房 |
| IP KVM | 採集畫面、模擬鍵鼠,經 IP 網路遠端操作,多數能掛載 ISO | 單口、多口切換器、PCIe 卡 | 遠端維運,沒有 BMC 的主機 |
名稱混亂是採購時常見的坑。“KVM 轉換器”有兩種意思:一種是插在伺服器影片口和 USB 口上的轉換模組,把訊號轉成網線傳輸,廠商也叫 CIM、dongle 或介面卡;另一種是 HDMI 轉 VGA、PS/2 轉 USB 這樣的介面轉換頭。“KVM 分流器”有的商家指分配器,有的拿來叫切換器。下單前別看名稱,看規格里的主機連接埠數和控制端數:多進一出是切換器,一進多出是分配器,多進多出是矩陣。
模擬 KVM 和數字(IP)KVM 的區別
模擬和數字的分界在於畫面有沒有被轉成網路資料:
| 對比項 | 模擬 KVM | 數字(IP)KVM |
|---|---|---|
| 訊號 | 影片以模擬訊號傳到本地控制檯,用網線延長時仍是點對點 | 影片被採集、壓縮,經 IP 網路傳輸 |
| 在哪操作 | 機櫃前,或延長器能到的地方 | 任何能連上管理網的地方,瀏覽器或客戶端 |
| 同時遠端幾個人 | 不能遠端 | 看“遠端通道數”,規格里寫 1 路、2 路、4 路等 |
| 畫面 | 不壓縮,清晰無延遲;線越長越模糊 | 有壓縮,看開機自檢、BIOS、裝系統夠用 |
| 掛載 ISO | 不支援 | 多數支援,需轉換模組帶虛擬媒體功能 |
| 帳號與審計 | 只有螢幕選單(OSD)裡的本地密碼,沒有遠端操作記錄 | 有帳號許可權,部分型號記錄操作日誌 |
| 依賴與維護 | 有電就能用 | 要管理 IP、要升級韌體,必須只接管理網 |
怎麼選:只在現場用、不想多一台聯網裝置要維護的,模擬足夠;值班人員不在機房、機房在外地,或者經常要遠端裝系統,選數字。常見的折中是數字 KVM 帶一個本地控制口,接機櫃裡的一體機,現場和遠端都能用。
KVM 切換器怎麼選:連接埠數、使用者數與級聯
連接埠數按機櫃裡的主機數留一檔餘量。 例如一個 42U 機櫃,扣掉交換器、PDU、配線架和 KVM 自身佔的位置,假設能放 30 台 1U 伺服器,就選 32 口;放 2U 伺服器約 15 台,選 16 口。連接埠剛好用滿的切換器,下次加機器就要級聯或換裝置。
使用者數按同時操作的人算。 普通切換器無論多少口,同一時間只有一個本地操作檯。兩個維運經常要同時處理不同機器,就看矩陣型號(如 2×16)或者遠端通道數大於 1 的 IP KVM。
級聯是連接埠不夠時的擴充套件辦法。 把主切換器的一個主機連接埠接到下一台切換器上,下一台的所有連接埠就都能從主切換器存取。例如一台 16 口主切換器,拿出 3 個連接埠各接一台 16 口從切換器,能接的主機是 13 + 3 × 16 = 61 台。有的產品用專用的級聯口串成菊花鏈,有的直接佔用主機連接埠,能級聯幾層、能否混用不同系列,以廠商規格為準。級聯不會增加同時操作的人數,整條鏈上仍然只有原來那幾路通道。
另外兩個容易忽略的規格:
- 螢幕選單(OSD)能否給連接埠命名。 按機櫃位置或資產編號給每個連接埠起名,比記“第 7 口是哪台”可靠,上下架時同步修改。
- 鍵鼠模擬和 EDID 模擬。 沒有模擬的切換器,每次切換主機都要重新識別鍵盤和顯示器,有的老伺服器開機時檢測不到鍵盤會停在自檢報錯,開機自檢那幾秒內按 F2、Del 也容易按不進去。
KVM 一體機怎麼選:螢幕、導軌與安裝位置
KVM 一體機(也叫 LCD KVM 控制檯)佔 1U,平時收在機櫃裡,用時拉出翻開螢幕。選購時看四點:
- 內建切換器還是單口。 內建 8 口、16 口切換器的一體機省空間、少一段線;單口一體機只是一套螢幕鍵盤,後面另接獨立切換器,日後切換器壞了或要升級成 IP KVM,螢幕鍵盤還能繼續用。
- 單軌還是雙軌。 單軌型號螢幕和鍵盤在同一個托盤上一起拉出;雙軌型號兩者分開滑動,可以只拉出螢幕檢視,或者把鍵盤單獨收回。
- 導軌深度。 導軌可調範圍必須覆蓋機櫃前後立柱的間距,前後都要固定,只掛前面的托盤拉出時會下墜。機櫃深度和立柱位置以實測為準,對照產品規格。
- 螢幕解析度與介面。 最高解析度不能低於主機實際輸出的解析度,否則畫面會縮放變形或無訊號;內建切換器的主機連接埠型別與下一節的線纜要匹配。
安裝位置一般放在機櫃中部。以 42U 機櫃為例,經驗上放在第 20U 附近,離地約 1 米(按每 U 44.45 mm 估算,含底座高度),站著操作鍵盤比較順手,可按操作人員的身高上下調整。一體機後面的線纜要留出抽屜拉出的餘量,用理線臂或預留彎曲,避免拉出時把線扯松。
KVM 介面與轉換器:線纜怎麼配
切換器和主機之間的連線方式決定了距離、價格和能做的事:
| 主機側介面 | 常見於 | 怎麼配 |
|---|---|---|
| VGA + USB | 絕大多數伺服器 | 直連 KVM 線,或 VGA + USB 轉換模組 |
| VGA + PS/2 | 很老的伺服器 | PS/2 型轉換模組或帶 PS/2 的直連線 |
| HDMI、DP、DVI + USB | 桌上型電腦、工作站、部分新機型 | 選對應介面的模組;要接只收 VGA 的切換器,需要有源轉換器 |
| 串列連接埠 console | 交換器、防火牆、儲存 | 帶串列連接埠模組的 KVM,或單獨的串列連接埠伺服器 |
直連線還是轉換模組加網線。 直連 KVM 線一端接切換器、一端分出 VGA 和 USB 頭,長度常見 1.8、3、5 米,適合切換器和主機在同一個機櫃裡。轉換模組插在主機上,用 Cat5e 或 Cat6 網線連回切換器,能拉到幾十米,可以跨機櫃,線也更細;能拉多遠、在多遠時還能保持多高的解析度,以產品規格為準。這類網線只能點對點直連,中間可以經過無源配線架。
要遠端掛 ISO,轉換模組也得支援。 IP KVM 的虛擬媒體是透過模組模擬 USB 儲存裝置實現的,只傳畫面和鍵鼠的普通模組做不到,採購時型號要區分開。
沒有 BMC 的老伺服器:用 IP KVM 補遠端控制
品牌伺服器自帶 BMC,遠端看畫面、開關機用 iDRAC、iLO 這類控制檯即可。老伺服器、PC 改裝的伺服器沒有 BMC,系統一卡死就只能派人去機房,這時 IP KVM 是補齊遠端控制的辦法。按機房現狀有三種改法:
| 現狀 | 做法 | 能力與限制 |
|---|---|---|
| 機櫃裡已有模擬切換器,接滿了老機器 | 在切換器的控制檯口上接一台單口 IP KVM | 改動最小;遠端用熱鍵或螢幕選單切換主機,同一時間只能看一台,熱鍵能否穿透以實測為準 |
| 一整櫃老機器,沒有任何 KVM | 換成多口 IP KVM 切換器 | 一台裝置覆蓋整櫃;同時遠端台數受通道數限制,電源控制要另配 |
| 機器分散,或者要分給不同客戶 | 每台加單口 IP KVM 或 PCIe 遠端管理卡 | 一對一,互不排隊;按台增加成本 |
遠端看畫面只解決了一半,另一半是當機後的開關機。切換器形態的 IP KVM 一般不能按電源鍵,要配能按插座開關的智慧 PDU,並在每台主機的 BIOS 裡把斷電恢復後的行為設為開機(選項名常見 Restore on AC Power Loss、AC Power Recovery 或 After Power Failure,各廠商不同),否則 PDU 斷電再上電後主機仍是關機狀態。
改造完成後逐台驗收:能看到開機自檢畫面;開機時能透過遠端鍵盤按進 BIOS;掛載 ISO 後能從虛擬光碟機啟動;PDU 斷電重啟後主機能自己開機。任何一項不通,都比等到半夜故障時才發現好處理。
在管理系統裡怎麼落地
機房裡同時有帶 BMC 的品牌伺服器、插了遠端管理卡的機器和接在 KVM 切換器上的老機器時,常見的問題是不知道某台機器該從哪條路去看畫面。DCIM 機房管理系統的機櫃與資產可以為同型號伺服器建立硬體型號範本,寫明是否支援 IPMI、使用哪種控制檯型別,新機器上架直接套用,哪些機器缺少帶外通道一查便知。帶 BMC 的伺服器在 IPMI 遠端管理裡統一開啟瀏覽器控制檯、開關機、掛載 ISO,控制檯針對 iDRAC、iLO、iBMC、超微等主流 BMC 做了支援。沒有 BMC 又不想排隊共用一台切換器的機器,可以逐台加裝 IPMI 遠端管理卡:Toplink 智控卡插在主機的 PCIe 插槽裡,補上遠端畫面、鍵鼠、開關機和虛擬媒體。
常見問題
KVM 切換器上的網口能接交換器嗎?
多數不能。用轉換模組加網線連線的切換器,主機連接埠雖然是 RJ45,只是借網線傳輸影片和鍵鼠訊號,並不是乙太網口,接到交換器上無法工作。只有標著 LAN、Network 或管理口的那個網口才接管理網。
KVM 一體機能接桌上型電腦或工作站嗎?
能,只要主機的影片口和鍵鼠口對得上。桌上型電腦常見 HDMI、DP 輸出,而不少機架式 KVM 只收 VGA,要選帶對應介面模組的型號,或者加有源轉換器把數字訊號轉成 VGA,無源轉接頭做不到這一點。
KVM 切換器要在伺服器上裝驅動或軟體嗎?
本地切換器不用,主機把它當作普通的 USB 鍵盤、滑鼠和顯示器。數字 KVM 的遠端端要看型號:新型號多用瀏覽器裡的 HTML5 頁面,老型號可能依賴 Java 或專用客戶端,在新版瀏覽器和 Java 上經常打不開,採購和接手舊裝置時先確認這一點。