|
Allgemeines IP-KVM-Systeme unterscheiden sich wesentlich von
kabelgebundenen (CATX oder LWL) KVM-Extendern.
- Kabelgebundene KVM-Extender
nutzen eine eigens dafür reservierte Point-To-Point
Kabelverbindung. IP-basierte Systeme nutzen das
vorhandene Netzwerk.
- Bei kabelgebundenen KVM-Extendern
befindet sich je eine Box am Rechner (Transmitter)
und an der Benutzer-Konsole (Receiver). Bei IP-basierten
Systemen gibt es nur einen Transmitter auf der Rechnerseite.
Die andere Seite ist ein PC.
- Kabelgebundene Extender brauchen
keine Software. Bei IP-Extendern ist auf dem PC
eine Spezialsoftware oder ein Java-Applet nötig.
- Kabelgebundene Extender arbeiten
ohne Verzögerung. IP-Extender haben - je nach
verfügbarer Bandbreite - eine deutliche bis
sehr starke Verzögerung beim Bildaufbau, bei
der Tasteneingabe und bei der Mausbewegung.
- IP-Extender sind deutlich
komplizierter, aufwendiger und brauchen viel interne
Rechnerleistung. Während konventionelle KVM-Extender
die Bildsignale nur elektrisch umsetzen, wird hier
der Bildschirminhalt verarbeitet, d.h. "gecaptured"
(digitalisiert), ziemlich aufwendig komprimiert
und über das Netz verschickt. Hinzu kommt die
rechenintensive Verschlüsselung (
 Security). Kurzbeschreibung
der Funktion Ein IP-KVM-System (Extender oder KVM-Switch mit integriertem
Extender) ist eine Box, die über die üblichen
Kabel (VGA, PS/2-Tastatur und Maus) an den zu administrierenden
Server (oder KVM-Switch) angeschlossen wird. Die Box
wird über eine oder zwei Ethernet-Ports mit dem
Netzwerk verbunden. Die Benutzer-Seite ist ein PC
im Netzwerk, auf dem eine Software (Client) läuft. Die IP-Extender-Box digitalisiert und komprimiert
das Videosignal des angeschlossenen lokalen Servers
oder KVM-Switches und sendet es über das Netzwerk
zum angeschlossenen Client. Der wiederum sendet die
Signale von Maus und Tastatur an die Extender-Box,
die diese Maus- und Tastatursignale an den Server
weitergibt. In der Regel wird der gesamte Datenaustausch
über das Netzwerk verschlüsselt. Serverseitig simuliert der IP-Extender also eine
normale Benutzerkonsole, und darin liegen die Vorteile
gegenüber einer Softwarelösung: 1) Der entfernte
Benutzer kann schon beim Booten auf das BIOS des Servers
zugreifen. 2) Auf dem Server wird keinerlei Software
benötigt. Security Natürlich ist bei KVM-Betrieb über IP-Netze
die Sicherheit von extremer Wichtigkeit. Darum bieten
alle Systeme eine Verschlüsselung mit 128 Bit
und bis zu 2048 Bit RSA. Durch IP-Filter können
nur bestimmte Client-Adressen oder -Adressbereiche
zugelassen werden. Alle Systeme bieten eine ausreichende
Anzahl von Benutzerprofilen.
Der AdderLink IP kann sogar überprüfen,
ob das neu angelegte Passwort ausreichend sicher ist. Bandbreite im Netz Die verfügbare Bandbreite spielt eine zentrale
Rolle bei der Auswahl des richtigen IP-Extenders.
- Die Bandbreite - bzw. die
Fähigkeit des Extenders, sie zu optimieren
- entscheidet über die Geschwindigkeit des
Bildaufbaus und damit nicht zuletzt über die
Bedienbarkeit
- Ein Extender verbraucht auch
kostbare Bandbreite im Netz, und zwar umso weniger,
je intelligenter der Kompressionsalgorithmus des
Extenders ist.
Die benötigte Bandbreite (und damit die Verzögerung)
ist von folgenden Faktoren abhängig:
- Bildschirmauflösung
- Farbtiefe
- Bildschirminhalt
- Veränderungen im Bildschirminhalt
- Verschlüsselungsgrad
- Leistungsfähigkeit der
Kompressionsalgorithmen
Um eine optimale Bedienbarkeit zu erzielen - d.h.
ein zügiges Arbeiten bei vertretbarer Bildschirmqualität
- lohnt es sich diese Faktoren sorgfältiger unter
die Lupe zu nehmen. Video-Signal
/ Kompression Jeder Hersteller hat wohl seine eigene Rezeptur für
die Kompression des Bildschirminhaltes. Oft ist dies
eine (teils einstellbare) Mixtur aus eigenen und Standard-Kompressionsverfahren.
Statische Kompression
Dabei werden gleiche Bereiche des statischen Bildschirminhalts
zusammengefasst. Dies gelingt besonders gut, wenn
der Bildschirm möglichst viele Bereiche gleicher
Farbe hat. Die Farbe selbst ist unwichtig. Dynamische Kompression
Dabei werden nur die Bildschirminhalte übertragen,
die sich geändert haben. Das sind bei einem typischen
Administratorbildschirm meistens weit unter 1 %. Soweit
die Theorie. Leider erzeugen analoge Grafikkarten
aber ein mehr oder minder starkes "Rauschen".
Dazu kommen noch Störungen auf den Kabeln, besonders
wenn sie länger sind. Das Bild ist für den
Extender nicht so konstant, wie es für das Auge
(bedingt durch die Trägheit von Bildschirm und
Auge) erscheint. Rauschen und Störungen können
immerhin zwischen 5% und 20% des Signalpegels betragen
- das heißt, der gesamte Bildschirminhalt würde
ständig neu übertragen. Also haben IP-Extender
einen einstellbaren Schwellenwert, "Threshold", ab
dem das Rauschen als echte Veränderung des Bildschirminhalts
interpretiert wird. Stellt man diesen Schwellenwert
zu niedrig ein, geht die zu übertragende Bandbreite
"durch die Decke" - die Kompression wird
zunehmend unwirksam, der Bildaufbau langsamer und
die Netzwerkbelastung steigt. Stellt man den Schwellenwert
zu hoch ein, bleiben hässliche Artefakte zurück. Es
ist also wichtig, den Threshold sorgfältig an
die Gegebenheiten anzupassen. Als (momentan) einziges
Gerät erlaubt AdderLink IP das automatische Einmessen
auf den optimalen Threshold. Die Farbtiefe des Bildschirmsignals geht proportional
in die zu übertragende Datenmenge ein. Darum
kann man bei allen Geräten die übertragene
Farbtiefe reduzieren. True Colour mit 32-Bit überträgt
wohl kein Produkt. Eine "optimale" Farbtiefe
gibt es nicht. Sie ist immer ein Kompromiss zwischen
der Geschwindigkeit beim Bildaufbau und der Bildschirmqualität.
Bei manchen Geräten lässt sich die Farbtiefe
automatisch an die verfügbare Bandbreite anpassen.
Eine Farbtiefe von 8 Farben ist fast unbrauchbar.
Häufige Kompromisse sind 256 oder 64 Farben. Tipps
- Hintergrundbilder, Muster
und schattierte Flächen sind Bandbreitenfresser
und sollten deaktiviert werden. Je gleichförmiger
der Desktop aufgebaut ist, umso schneller erfolgt
der Bildaufbau
- Absolut tabu sind animierte
Objekte (ja wohl sowieso
bei Administratorbildschirmen)
- Die Schwelle (Threshold)
sorgfältig einstellen
- Die Video-Kabel zu den Rechnern
möglichst kurz halten
Anschlüsse
und Schnittstellen
Fast alle IP-Extender bieten noch PS/2-Anschlüsse
für die Maus- und Tastatur-Verbindung zum Rechner
oder Switch. Bei denjenigen Geräten die einen
USB-Anschluss haben, ist dieser meist nicht für
Maus und Tastatur, sondern für "Virtual
Media" gedacht. Als Bildschirmanschluss verwenden
alle Produkte noch den analogen VGA-Anschluss. Wird es auch IP-Extender für DVI geben?
Sicher. Zumal dann die Problematik mit dem Rauschen
des analogen Videosignals entfällt. Jedoch fehlt
es für "große" Anwendungen noch
an den geeigneten Switchen, die mit DVI-Schnittstellen
arbeiten. Für mittelgroße Switches für
8-16 Server ist der technische Aufwand für DVI
sehr hoch. Für noch größere Switche
oder gar Switche auf CAT5-Basis in der Paragon-Klasse
ist der Aufwand für DVI immens. Außerdem
ist fraglich, wie lange der DVI-Standard noch lebt.
Ein zukünftiger möglicherweise konkurrierender
Standard "DisplayPort" sorgt für Verwirrung
des Marktes. Gibt es schon IP-Extender mit Audio-Unterstützung?
Die wird es sicher bald geben. Man beachte jedoch,
dass Audio den Bandbreitenbedarf steigert. Darum wird
man vermutlich die "Sample Rate" reduzieren
können.
Momentan gibt es für "große"
Anwendungen mit 16 und mehr Servern noch keine KVM-Switches
mit Audio (Stand 11/2005). Dies könnte sich jedoch
bald ändern. Gibt es schon IP-Extender mit USB-Übertragung?
Ja, manche nennen das "Virtual Media". Dabei
wird der USB-Anschluss des Extenders mit dem Rechner
verbunden, wo er ein Laufwerk simuliert, welches auf
den entfernten Client umgelenkt wird. Bei manchen
Geräten kann man den lokalen Rechner sogar von
einer CD beim entfernten Client booten. Eine feine
Sache, wenn man nur einen Rechner hat. Bei mehr als
einem Rechner fehlen jedoch noch die KVM-Switches,
die so etwas unterstützen. Das Maus-Problem Während die unvermeidliche Verzögerung
der IP-Extender bei der Tastatureingabe völlig
unkritisch ist, wird sie bei der Mausbewegung umso
kritischer, je niedriger die verfügbare Bandbreite
ist. Hier unterscheiden sich die Geräte am Markt
erheblich und die Maus kann bei Zugriff über
Modem fast unbedienbar werden. Fast alle IP-Extender
gestatten die Wahl zwischen zwei Maus-Modi: Im "Zwei-Cursor-Modus"
sieht der Benutzer sowohl seinen eigenen Cursor in
Real-Time, wie auch den "echten" Cursor
auf dem entfernten Rechner, der dem eigenen Cursor
mehr oder weniger zügig hinterherläuft.
Dadurch erleichtert sich die Orientierung bei geringer
Bandbreite. Beim "Ein-Cursor-Modus" sieht
man nur den echten Cursor auf dem entfernten Rechner.
Er eignet sich nur für große Bandbreiten. Tipp
- Wenn die Maus bei niedriger
Bandbreite fast unbedienbar wird: Die Mausbeschleunigung
deaktivieren!
Wozu braucht
man die Maussynchronisation?
Diese braucht man im "Zwei-Cursor-Modus".
Weil der IP-Extender ja nicht wissen kann, wo der
Cursor des gerade angewählten Rechners steht,
fährt er ihn dabei auf eine definierte Position
und synchronisiert damit den "lokalen" Cursor
beim entfernten Client. Erweiterung der Server
Die Anwendung, wo ein entfernter Benutzer auf nur
einen Rechner zugreifen will, ist sehr selten. Meist
sollen entfernte Benutzer mehrere Rechner bedienen
können. Es gibt KVM-Switches mit einem integrierten
IP-Extender. Funktional ist das weitgehend identisch
mit einer Kombination aus einem IP-Extender und einem
Single-User-Switch. Bei größeren Anwendungen sollen auch mehrere
entfernte Benutzer gleichzeitig auf unterschiedliche
Rechner zugreifen können. Es gibt Multi-User
KVM-Switches mit 2 oder mehr integrierten IP-Extendern.
Man kann jedoch auch einen Multi-User-Switch mit mehreren
IP-Extendern kombinieren. Der Hauptvorteil einer integrierten Lösung liegt
u.A. darin, dass hier nur ein Gerät konfiguriert
werden muss. Kombinationen aus IP-Extender und Switch
sind dagegen flexibler. Gibt es Kompatibilitätsprobleme mit IP-Extendern
und KVM-Switches unterschiedlicher Hersteller?
Mitunter. Das liegt vornehmlich daran, dass manche
KVM-Switches keine schnellen Hotkey-Sequenzen erwarten
und teilweise verschlucken. Darum gibt es beim AdderLink
IP eine Einstellmöglichkeit für die Geschwindigkeit
der Hotkey-Sequenzen.
Gibt es dabei Beschränkungen bzg. der Anzahl
der Rechner?
Nein. Es können so viele Rechner angewählt
werden, wie der Switch erlaubt - auch bei der Kaskadierung. Wie schaltet man bei kombinierten Lösungen
zwischen den Servern um?
Dazu müssen vorher die Hotkey-Kombinationen des
betreffenden KVM-Switches zur Anwahl der einzelnen
Server im IP-Extender eingetragen werden. Die Anwahl
erfolgt dann z.B. über Pull-down-Menüs im
IP-Extender.
Verfügt der angeschlossene Switch über ein
On-Screen-Menü, so kann man dieses per Hotkey
aktivieren und damit die Anwahl der Rechner vornehmen.
Theoretisch kann man den angeschlossenen Switch auch
direkt über Hotkeys von der entfernten Konsole
aus ansteuern und so die jeweiligen Server anwählen.
Aus >Sicherheitsaspekten ist dies jedoch nicht
immer erwünscht. Sicherheitsaspekte
Vermutlich alle IP-Extender geben Hotkey-Betätigungen
des entfernten Client an den angeschlossenen Rechner
oder Switch mehr oder weniger transparent weiter.
Dies ist auch notwendig - z.B. um den Rechner mit
[Alt] + [Ctrl] + [Del] neu zu booten. Aus Sicherheitsaspekten ergibt sich dabei eine Lücke,
wenn der entfernte Benutzer nicht Zugang zu jedem
am Switch angeschlossenen Server haben soll. Denn:
Hat der betreffende Benutzer Zugang zum KVM-Switch,
kann er theoretisch per Hotkey jeden angeschlossenen
Server erreichen.
Hat der KVM-Switch ein eigenes Sicherheitssystem (Anmeldung
per Username und Passwort), lässt sich das Problem
darüber lösen. Das bedeutet aber, dass der
Benutzer sich sowohl in den IP-Extender als auch in
den Switch einloggen muss. Erweiterung der IP User Fast alle IP-Extender bzw. KVM-Switches mit IP-Zugang
lassen zu, dass gleichzeitig mehrere Benutzer auf
einen Extender zugreifen können (meist ist dies
auch abschaltbar). Dies ist nicht zu verwechseln mit
einem echten Multi-User Betrieb: Hat der KVM-Switch
nur einen IP-Kanal bzw. der Extender nur einen KVM-Anschluss,
so können die gleichzeitigen Benutzer immer nur
einen Rechner beobachten und bedienen. Will man echten Multi-User Betrieb (unterschiedliche
Benutzer greifen gleichzeitig auf unterschiedliche
Rechner zu), so braucht man einen KVM-Switch mit mehreren
IP-Kanälen. Oder man verbindet mehrere IP-Extender
mit den "lokalen" Konsolen-Anschlüssen
eines Multi-User KVM-Switches. Gehen dabei die lokalen Anschlüsse verloren?
Nein, denn alle uns bekannten IP-Extender haben dafür
einen Anschluss für eine lokale Konsole. Die
wird durchgeschleift, wenn gerade keine IP-Verbindung
besteht. Weitere Features und Fragen Server ein- und ausschalten
Fast jeder Hersteller bietet eine Möglichkeit,
angeschlossene Server durch die Stromzufuhr neuzustarten.
Bei einigen Herstellern ist diese Lösung proprietär.
Andere Hersteller verfügen über eine eigens
dafür vorgesehene serielle Schnittstelle. An
diese lassen sich dann fast beliebige seriell ansteuerbare
"Power Switches" anschließen. Man
muss dazu im IP-Extender die entsprechende serielle
Steuersequenz für den Power Switch konfigurieren.
Das Ein- und Ausschalten der einzelnen Server erfolgt
dann mehr oder weniger komfortabel über die Benutzeroberfläche
des IP-Extenders. Die Anzahl der über die serielle Schnittstelle
schaltbaren Rechner ist begrenzt. Zum Einen durch
die Anzahl der dafür vorgesehenen Speicherplätze
im IP-Extender. Zum Anderen durch die maximale Anzahl
von schaltbaren Steckdosen des Power Switch Systems.
Dies reicht von einer bis hin zu 128 Streckdosen (ePowerSwitch
XS). Event Log
Bei größeren Anwendungen wollen die "Ober-Administratoren"
natürlich gerne wissen was wann passierte und
von wem welche Einstellungen verändert wurden.
Einige IP-Extender führen dazu eine interne Log-Datei.
Noch besser ist, wenn das Logging über SysLog
erfolgt. Für zeitgenaues Logging braucht das
Gerät eine interne Uhr. Damit die nicht von Hand
nachgestellt werden muss, holen sich manche Geräte
die Zeit von einem NTP-Server. Speichern der Bildschirmauflösung
Jeder IP-Extender muss beim Anlegen eines neuen Video-Signals
erst einmal lernen, welche Bildschirmauflösung
es hat - sonst kann er es nicht digitalisieren. Das
gilt auch beim Umschalten zwischen Rechnern mit unterschiedlicher
Auflösung. Dieser Vorgang kann eine Weile dauern.
Darum speichern gute IP-basierte Switches die Bildschirmauflösung
jedes Rechners. Bei Kombination von IP-Extender und
KVM-Switch größerer Hersteller kommunizieren
teilweise Switch und IP-Extender die Auflösung.
Dies gilt jedoch nur bei Geräten desselben Herstellers
und dort auch nicht unbedingt mit jedem Gerät
dieses Herstellers. Speichern der Mausposition
Dies ist wichtig, wenn man im "Zwei-Cursor-Modus"
zwischen verschiedenen Rechnern umschaltet. Theoretisch
müsste man dann jedesmal eine neue Maussynchronisation
durchführen. Um das zu vermeiden, speichern höherwertige
Geräte die momentane Position des Cursors für
jeden Rechner. Bei Kombination von IP-Extender und
KVM-Switch funktioniert das natürlich nur dann,
wenn kein lokaler Benutzer inzwischen den Rechner
bedient hat. |