Матричная KVM-коммутация: сравнение решений

в 14:46, , рубрики: kvm, kvm оборудование, ит-инфраструктура, Сетевые технологии, системное администрирование

Несмотря на то, что явление матричной коммутации далеко не ново и даже относительно востребовано, мне не удалось найти объективного сравнения имеющихся сегодня решений Matrix KVM, а по долгу службы понадобилось. Руководствуясь принципом «учи других и сам поймёшь», я написал то, что вы сейчас читаете. Буду рад, если мой опыт кому-то пригодится. Также приветствую экспертные комментарии и мнения бывалых, кому приходилось работать с подобными системами.

Но сначала небольшое лирическое отступление для тех, кто не совсем понимает, о чём речь.

На сегодняшний день я убеждён: KVM – это весьма перспективная и при этом единственная технология, позволяющая построить функциональную, гибкую и управляемую матричную сеть из чего угодно:

  • UNIX/Windows/Mac/Sun серверы,
  • видеокамеры и видеоплееры,
  • оборудование диагностики и мониторинга всего и вся,
  • модули управления питанием, освещением, температурой,
  • строительные краны, нефтяные насосы,
  • стиральные машины, наконец (если только они будут с видеовыходами и HID-интерфейсами)

Иными словами, благодаря технологиям KVM, уже можно править миром. Причём если это KVM over IP, то даже не поднимаясь с дивана. Понятно, что пока только миром электроники, но киборгизация уже не за горами, так что кто знает…

Ну а пока будем довольствоваться тем, что есть. Всё, что вам потребуется для управления чем угодно из вышеперечисленного, — это дисплей и клавиатура с мышью (ну или джойстик, или тачпад, или трекбол, или руль с педалями – кому что больше нравится). Ну и, само собой, какое-то из решений матричной коммутации.

— Но что тут особенного? — спросите вы. – Ведь существуют тонкие клиенты, GSM-модули, да и IP-консоли со встроенным KVM-переключателем далеко не новинка. Всё это тоже позволяет удалённо управлять оборудованием, не вставая с дивана.

— Тоже, но не так же, — загадочно отвечу я.

Во-первых, мировое господство должно приносить удовольствие. Поэтому капризные к программному обеспечению и медлительные тонкие клиенты отметаются сразу (после обновления ОС на вашей стиральной машинке вам придётся не только встать с дивана, но и, весьма вероятно, перетянуть сам диван).

Во-вторых, как известно, власть имущие часто страдают паранойей. И специально для параноиков KVM предоставляет возможность удалённого управления не через уязвимый TCP/IP или GSM протокол, а напрямую через кабели, которые можно только перерубить, но этого никто не сможет сделать, потому что вы их спрячете в закрытой серверной, за которой, кстати, также сможете наблюдать удалённо.

В-третьих, разделяй и властвуй. Совсем не обязательно взваливать на себя всю ношу по управлению миром. Можно набрать десяток-другой расторопных помощников и раскидать обязанности между ними. Но а) их надо контролировать, б) даже самые добросовестные помощники могут падать в обмороки, поэтому необходимо предусмотреть их оперативную взаимозаменяемость. Кроме того, рано или поздно может понадобиться обучать новых помощников, перед тем как подпускать их к полноправному управлению. И всё это предусмотрено во всех без исключения решениях Matrix KVM, которые позволяют администратору тонко настраивать права доступа для групп пользователей или для каждого пользователя в отдельности, а пользователям – мгновенно переключаться между управляемыми системами.

Но самое главное отличие от других способов удалённого подключения в том, что KVM-технологии предоставляют возможность распределения сигналов с одного источника с единовременным их вещанием на множество рабочих мест. То есть с одной и той же системы видео можно вывести на дисплеи Васи и Феди, а аудио – в наушники Пети. А управлять всей системой при этом будет Геннадий Петрович. На этом принципе как раз основана работа большинства командно-контрольных пунктов. И как раз именно это и есть матричная коммутация.

Итак, матричная коммутация – это когда множество пользователей может подключаться к множеству систем в любых динамически настраиваемых комбинациях:

  • один пользователь – много систем;
  • много пользователей – одна система;
  • много пользователей – много систем.

К вопросу о том, сколько это – много, мы вернёмся в нашей сравнительной таблице, а так вообще матричными уже могут считаться системы коммутации 2х2 (2 пользователя, каждый из которых может управлять 2 системами со своего рабочего места). Однако в данном случае нас интересуют матрицы, которые действительно впечатляют. То есть матрицы с общим количеством точек (систем и пользователей) over 100. И что важно — доступные в России.

Строим матричную сеть

При построении матричной сети решаются две глобальные задачи:

  1. Удлинение видео, аудио, USB HID и различных необходимых периферийных сигналов;
  2. Построение матрицы. То есть организация гибко конфигурируемого и управляемого real-time доступа пользователей к системам.

Первая задача решается подбором «правильных» KVM-удлинителей. За успешное решение второй задачи отвечает матричный коммутатор. Кажется, что всё просто: выбрал одно, выбрал другое – скоммутировал, настроил. Но поскольку матричная коммутация – это комплексное решение, и обычно к матричному коммутатору можно подключать только «родные» удлинители, выбор оптимального решения оказывается затруднителен.

Итак, какие требования мы учитываем, решая эти две задачи?

Удлинение сигналов

Стандарты передаваемых сигналов. Стандартный набор – это видео, аудио и USB HID или PS/2. Иногда нужно USB 2.0, реже – USB 3.0 и RS-232, ещё реже – другие периферийные сигналы.

Между тем, видео и аудио из стандартного набора также могут быть аналоговыми или цифровыми. А цифровое видео может быть DVI, DP, HDMI и пр. В общем, тоже весьма разным.

Качество видео и скорость передачи данных. Физика неумолима: чем выше разрешение видео, тем ниже скорость передачи сигнала на большие расстояния. Между тем, наиболее продвинутые системы матричной коммутации позволяют передавать на огромные расстояния видео в разрешении 4K, и задержка при этом будет измеряться миллисекундами.

Другое дело, что с повышением доступного разрешения видео прямо пропорционально растёт цена KVM-удлинителя.

Среда и максимальное расстояние передачи данных. Возможна коммутация 1) напрямую по оптике (Fiber MM или SM) или витой паре (CATx); 2) по IP-сети.

При коммутации напрямую от каждого удлинителя (и от трансмиттеров, и от ресиверов) к матрице необходимо протянуть отдельный провод, то есть для матрицы фактически нужно построить отдельную кабельную систему.

При коммутации over IP трансмиттеры подключаются к обычному сетевому коммутатору, а ресиверы подключаются к стандартным сетевым розеткам на пользовательских рабочих местах. С KVM over IP можно использовать стандартную, уже имеющуюся сетевую инфраструктуру. Также для построения матриц KVM over IP не нужен матричный коммутатор.

При прямом подключении чем больше расстояние передачи видеосигнала, тем больше в нём потерь и искажений. Для KVM over IP расстояние роли не играет. См. диаграмму:

Зависимость качества видеосигнала от среды передачи и расстояния

Организация матрицы

Параметры, за которые отвечает непосредственно матричный коммутатор:

Размер матрицы. Масштабируемость. Возможное количество подключаемых пользователей и систем. Матрицы могут быть со статическими портами (отдельно Input, отдельно Output) или динамическими (I/O), с ограниченным количеством портов или модульно расширяемые. Понятно, что наиболее гибкие и удобные для масштабирования решения основаны на матричных коммутаторах модульной архитектуры с динамическими портами, поэтому сравнивать мы будем именно такие решения.

Создание групп и гибкость настройки прав пользователей. Возможности управления правами могут быть разными. Так, например, одни пользователи должны иметь права управлять системой, другие – только просматривать, а третьи вообще не должны иметь права подключаться и пр. К тому же разные матричные коммутаторы представляют свои, фирменные интерфейсы управления, которые тоже могут быть удобными в большей или меньшей степени.

Инструменты централизованного управления подключениями. Через веб-интерфейс, через софт на консоли управления, через удалённое OSD-меню и т.п.

Отказоустойчивость. Возможность резервирования сети, возможность горячей замены компонентов матричного коммутатора, резервное питание.

Прочие фишки. Автоматические бэкапы, централизованное обновление прошивок, русификация меню, копирование настроек, выгрузка логов и пр.

Ну и последний критерий, который относится в большей степени не к матричному коммутатору, а к решению целиком:

Скорость и удобство переключения между системами, возможность создания мультисистемных многомониторных рабочих мест. Максимальное количество мониторов на одну систему, максимальное количество систем, которыми может управлять один пользователей. Возможности переключения между системами (перемещением курсора мыши, через OSD-меню, через пульт управления и пр.).

Собственно, это все основные параметры, которыми могут отличаться решения матричной коммутации KVM-сигналов. Между тем, далеко не по всякому решению можно найти настолько подробную информацию (и часто обо всех возможностях систем не знают даже официальные дистрибьюторы оборудования).

Поэтому я пока могу сравнить решения по некоторым — основным — параметрам.

Matrix KVM: сравнение решений

Решения матричной коммутации для сравнения отбирались самые масштабные (позволяющие подключить не менее 100 точек) и масштабируемые. Это флагманские решения наиболее именитых в РФ и Европе производителей KVM-оборудования: Aten, Adder, Guntermann&Drunck, IHSE, Rose Orion, Thinklogical.

Сначала — краткие описания решений, чуть ниже — сравнительная таблица основных параметров.

Важно. По поводу выписанных здесь плюсов и минусов. Я отмечал не то чтобы достоинства и недостатки, но те параметры, которыми то или иное решение отличается от себе подобных, и параметры, которые отвечают за гибкость систем в целом. В конкретном проекте вполне может подойти любое из перечисленных решений, в зависимости от поставленных задач.

Aten

www.aten.com

KVM over IP. Сеть строится исключительно на удлинителях (KE69xx), которыми можно управлять централизованно через Java-приложение, установленное на любой сервер, подключенный к той же IP-сети.

Плюсы:

  • недорого, по сравнению с другими решениями
  • удобно масштабировать (можно начать с пары «приёмник-передатчик» и наращивать сеть по мере требований, просто докупая удлинители)
  • поддержка VGA

Минусы:

  • нельзя управлять матрицей удалённо
  • тайваньская сборка

Adder

www.adder.com

KVM over IP. В основе матрицы также удлинители (ALIF), которые могут работать либо автономно (в т.ч. в конфигурации «точка-точка»), либо под управлением так называемого центра (сервера) управления — A.I.M. (AdderLink Infinity Manager), который позволяет управлять подключениями и распределять KVM-сигналы централизованно. Также имеется возможность создания мультисистемных мультимониторных АРМ (потребуется USB-переключатель CSS-PRO4).

Плюсы:

  • возможность удалённого управления матрицей
  • удобно масштабировать (можно начать с пары «приёмник-передатчик» и наращивать сеть по мере требований, просто докупая удлинители)
  • Поддержка разрешения 2K.
  • Удлинители с двойными сетевыми картами, т.е. возможно работать через две сети одновременно (напр., по CatX и по оптике, или в закрытой и открытой сети)

Минусы:

  • Только DVI-D
  • В случае построения матрицы без сервера управления невозможно управлять матрицей централизованно

Guntermann&Drunck

www.gdsys.de

Сеть строится на базе матричного коммутатора с динамическими портами.

Плюсы:

  • Минимальный формат коммутатора — 16 I/O портов
  • Поддержка разрешений 2K и 4K
  • Помимо стандартного DVI-D, поддерживает VGA и DP

Минусы:

  • Матричные коммутаторы не модульные (нет гибкости масштабирования, нет горячей замены)

IHSE

www.ihse.com

Сеть строится на базе модульного матричного коммутатора.

Плюсы:

  • Гибкость и модульность
  • Поддержка разрешений 2K и 4K
  • Самый широкий спектр поддерживаемых форматов видео и периферийных сигналов
  • В одном коммутаторе до 576 портов
  • Возможность вставки модулей как с динамическими, как и со статическими портами
  • В одной матрице можно использовать разные среды передачи данных

Минусы:

  • Цена

Rose Orion

www.rose.com

Сеть строится на базе матричного коммутатора.

Плюсы:

  • В одной матрице можно использовать разные среды передачи данных

Минусы:

  • Нет горячей замены сетевых портов
  • Нет резервирования сети

Thinklogical

www.thinklogical.com

Сеть строится на базе матричного коммутатора.

Плюсы:

  • Видео 4K
  • Передача данных до 10 Гб/с
  • Коммутаторы до 640 I/O портов
  • Управление матрицей через touch-панель
  • Расстояние передачи данных до 80 км (это при кабельном-то подключении!)

Минусы:

  • Астрономическая цена

Ну и интересный факт: один из клиентов Thinklogical — НАТО.

Matrix KVM. Сравнение решение матричной коммутации

Ну, в общем, вот и всё. Надо бы подвести какие-то итоги, но не буду. Кроме того что ещё раз попрошу: если у кого-то есть опыт работы с какими-либо системами матричной коммутации сигналов KVM, мне было бы очень интересно узнать о нём.

Автор: kuzovok

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля