CN101211227B

CN101211227B - 集成直接和扫描接口结构的计算机切换器

Info

Publication number: CN101211227B
Application number: CN200610172276A
Authority: CN
Inventors: 娄子正
Original assignee: Individual
Current assignee: Lou Zizheng
Priority date: 2006-12-30
Filing date: 2006-12-30
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2026-12-30
Also published as: CN101211227A

Abstract

本发明集成直接和扫描接口结构的计算机切换器，主要是对CAT5KVM结构下的切换器所作的改进，特别针对采用扫描切换型UART结构的切换器作改进。本发明切换器仍可分别电性连接至多个控制端、多个运算装置端，并仍包含现有技术的扫描切换型UART结构的切换器的部分(即多个控制端UART、多个运算装置端UART、多路开关阵列装置、控制器)，但额外包含多路开关装置、后台扫描UART。本发明中的后台扫描UART会通过多路开关装置实时地从这些运算装置端获取系统信息，并报告给控制器。如此一来，就算未被控制端所控制的运算装置端，仍可对其进行实时监控。

Description

集成直接和扫描接口结构的计算机切换器

技术领域

本发明涉及一种计算机切换器，尤其是指一种集成直接和扫描接口结构的计算机切换器。

背景技术

随着机器密度越来越大、数量和种类繁多，由于线路繁杂等因素导致管理上越来越困难。因此，企业急需一个能集中控制、减轻机房管理难度、提高工作效率，并消除各种人为的安全隐患的操作管理系统。所以，关于KVM的产品纷纷被推出。

KVM是键盘(Keyboard)、显示设备(Video)、鼠标(Mouse)的简称。KVM切换系统，则是指机群系统的管理设备。KVM切换系统借着将键盘、鼠标和影像输出装置做适当配置及其在不同主机之间多种方式的切换连接，可以摒弃多余的键盘、监视器和鼠标，节约机房面积，降低能源消耗，同时也简化机房的操作管理模式，提高管理维护的工作效率，提升了管理的安全性和可靠性。

在已知的KVM切换装置中，在控制端(或称使用者的操作端)、多个运算装置端(例如PC)之间的电缆线主要用来传输视频信号(可在显示器上显示出画面)、控制信号(由如键盘、鼠标等输入装置发出)。这使得，当使用者借着KVM的切换钮(未描绘)切换至特定运算装置端时，使用者便可从显示器上看到运算装置端的视频信号所代表的画面，同时也可通过键盘、鼠标直接远程操作特定的运算装置端。

为了让控制端、运算装置端之间有更长的距离，上述电缆线可采用CAT5线缆，且在KVM切换装置也采用相应的转换机制来进行转换程序。在CAT5KVM中，分别和控制端、运算装置端进行键盘、鼠标、状态与控制信号的通讯的是通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)。若以UART的结构来看，可大致分成直接连接型和扫描切换型这两大类。

在直接连接型UART结构中，KVM切换器均以相对数量的UART各自直接连接所有的PC端口(即运算装置端)和控制端端口。举例来说，若有32台PC、4个控制端时，KVM需要36个UART。

直接连接型UART结构的KVM切换器，最大的优点是信号、状态的传送完全实时，例如一个PC模块被启动时，其状态可立即反映给KVM切换器。但是，这类KVM切换器的硬件架构，必须随着所连接的PC、控制端的数量，而使用更多的UART。同时，在这种架构下，KVM切换器必须同时处理所有的UART的控制与数据，这使得连接端口数量越大时，更加依赖价格昂贵的CPU来处理。因此，直接连接型UART结构的KVM切换器已慢慢被扫描切换型的KVM切换器所取代。

请参见图1，图1为现有的扫描切换型的KVM切换器的示意图。如图1所示，现有的扫描切换型的KVM切换器10分别电性连接至控制端18a～18c、运算装置端20a～20e，并包含控制器11、运算装置端通用异步收发器(UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)12a～12c、控制端通用异步收发器(UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)14a～14c、多路开关阵列装置16。控制端18a～18c是由键盘和/或鼠标、显示器所组成。

在KVM切换器10中，控制端UART 14a～14c依据控制端18a～18c的数量分别电性连接至控制端18a～18c。运算装置端UART 12a～12c依据控制端UART 14a～14c的数量分别“间接”的电性连接至运算装置端20a～20e。在运算装置端UART 12a～12c、运算装置端20a～20e之间的多路开关阵列装置16，则依据运算装置端20a～20e的数量分别电性连接至运算装置端20a～20e，并电性连接至运算装置端UART 12a～12c。控制器11分别电性连接至数量相同的控制端UART 14a～14c、运算装置端UART 12a～12c。

当控制端18a需要控制运算装置端20b时，其所发出的控制信号会先经由被选择的控制端UART 14a，转送给控制器11。当控制器11接收来自特定控制端18a的控制信号(例如键盘、鼠标的指令)，可再经由被选择的运算装置端UART 12a、多路开关阵列装置16转送至被选择的运算装置端20b。当运算装置端20b处理完成上述键盘、鼠标的指令的控制信号之后，为响应控制信号的显示图像(未描绘)或状态信号，将再度被转送至特定控制端18a。

在扫描切换型的KVM切换器10中，PC端口的通信信号通过廉价的多路开关阵列装置16，并通过多路开关阵列装置16转送至运算装置端UART12a～12c其中之一，而无须使用对应于运算装置端20a～20e的数量的运算装置端UART。如此一来，因为不需处理对应于运算装置端20a～20e的数量的运算装置端UART，就可选用处理能力较低且较廉价的控制器11。

然而，在这种结构下，由于运算装置端UART 12a～12c、运算装置端20a～20e的数量是不均等的，所以一旦运算装置端UART 12a～12c全部都已被占用时，未被选择的运算装置端将无法通过运算装置端UART 12a～12c，向控制器11报告其目前的系统状态与请求控制端告知其系统信息(运算装置端的存在状态、类型、名称、控制端的Extended Display Identification Data(EDID)数据)。万一运算装置端出现严重问题而需要使用人员进行处理，此时除非使用人员定时切换到该运算装置，否则将无法得知运算装置端的系统状态，而造成对客户端的不便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种集成直接和扫描接口结构的计算机切换器，借着额外的多路开关装置、后台扫描UART，而实时地将这些运算装置端的系统状态与请求控制端的信号报告给控制器。如此一来，就算未被控制端所控制的运算装置端，仍可对其进行实时监控与响应。

基于上述目的，本发明集成直接和扫描接口结构的计算机切换器，主要是对CAT5 KVM结构下的切换器所作的改进，特别针对采用扫描切换型UART结构的切换器作改进。本发明切换器仍可分别电性连接至多个控制端、多个运算装置端，并仍包含现有技术的扫描切换型UART结构的切换器的部分(即多个控制端UART、多个运算装置端UART、多路开关阵列装置、控制器)，但额外包含多路开关装置、后台扫描UART。本发明中的后台扫描UART会通过多路开关装置实时地将这些运算装置端的系统状态与请求控制端的信号报告给控制器。

关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1为现有的扫描切换型的KVM切换器的示意图；

图2为本发明集成直接和扫描接口结构的计算机切换器的示意图。

图中，

5 集成直接和扫描接口结构的计算机切换器

10 扫描切换型的KVM切换器 11 控制器

12a～12c 运算装置端UART 14a～14c 控制端UART

16 多路开关阵列装置 18a～18c 控制端

20a～20e 运算装置端 22 多路开关装置

24 后台扫描UART

具体实施方式

请参见图2，图2为本发明集成直接和扫描接口结构的计算机切换器的示意图。如图2所示，集成直接和扫描接口结构的计算机切换器5仍可分别电性连接至控制端18a～18c、运算装置端20a～20e，除了现有的扫描型切换器的部分(包含控制器11、运算装置端通用异步收发器(UART，UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter)12a～12c、控制端通用异步收发器(UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)14a～14c、多路开关阵列装置16)，还额外包含多路开关装置22、后台扫描UART 24。

在本发明集成直接和扫描接口结构的计算机切换器5中，多路开关装置22依据运算装置端20a～20e的数量分别电性连接至运算装置端20a～20e。

举例来说，当未被选择控制的运算装置端20d被重新开机时，运算装置端20d可以通过多路开关装置22与后台扫描UART 24通知控制器11这个状态信息，并请求取得控制端18a～18c中之一的系统信息(例如EDID信息)，此时控制器11可实时地回复相应的控制端信息给运算装置端20d。如此可以实时地监控并响应未被控制端18a～18c选择监控的运算装置端20a～20e。上述信息可为这些运算装置端的存在状态、类型、名称、与控制端的EDID数据。

后台扫描UART 24的扫描方式，主要是通过多路开关装置22持续循环扫描这些运算装置20a～20e，一旦察觉到状态信息或请求信号时，就会报告给控制器11。

除此之外，在集成直接和扫描接口结构的计算机切换器5中仍有相同于现有的切换器10的运作方式。控制端UART 14a～14c依据控制端18a～18c的数量分别电性连接至控制端18a～18c。运算装置端UART 12a～12c依据控制端UART 14a～14c的数量分别“间接”电性连接至运算装置端20a～20e。在运算装置端UART 12a～12c、运算装置端20a～20e之间的多路开关阵列装置16，则依据运算装置端20a～20e的数量分别电性连接至运算装置端20a～20e，并电性连接至运算装置端UART 12a～12c。控制器11分别电性连接至数量相同的控制端UART 14a～14c、运算装置端UART 12a～12c。

借由以上较佳实施例的详述，能更加清楚描述本发明的特征与精神，然而，以上述所揭露的较佳实施例并非用于对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望将各种改变及等同替换涵盖于本发明所欲申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种集成直接和扫描接口结构的计算机切换器，分别电性连接至多个控制端和多个运算装置端，所述控制端由键盘和/或鼠标、显示器所组成，该计算机切换器包含：

多个控制端通用异步收发器，分别一一电性连接至所述多个控制端；

与所述控制端通用异步收发器的数量相同的多个运算装置端通用异步收发器，分别地通过多路开关阵列装置间接电性连接至所述运算装置端；

一多路开关阵列装置，依据所述运算装置端的数量分别地电性连接至所述运算装置端，以及电性连接至所述运算装置端通用异步收发器；

一控制器，分别电性连接至所述控制端通用异步收发器和所述运算装置端通用异步收发器，并经由被选择的控制端通用异步收发器接收与传送来自特定控制端的一控制信号与系统信息，经由被选择的运算装置端通用异步收发器、该多路开关阵列装置传送与接收被选择的运算装置端的状态信息与一请求信号；

一多路开关装置，分别电性连接至所述多个运算装置端；以及

一后台扫描通用异步收发器，用以通过所述多路开关装置实时处理所述运算装置端的请求信号，并转送依据该请求信号所回复的控制端信息给所述运算装置端。

2.如权利要求1所述的集成直接和扫描接口结构的计算机切换器，其特征在于，所述系统信息为运算装置端的存在状态、类型、名称、控制端的EDID数据、或其它可从所述运算装置端获取的信息。

3.如权利要求1所述的集成直接和扫描接口结构的计算机切换器，其特征在于，所述后台扫描通用异步收发器通过多路开关装置持续循环扫描运算装置，并传送所述运算装置所发出的请求信号。