CN102968184B - 一种kvm远程管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种KVM远程管理系统，属于一种远程管理系统，其结构包括控制台、计算机接口模块和被控服务器，计算机接口模块与被控服务器之间通过鼠标线、键盘线和VGA线缆连接；计算机接口模块和控制台通过控制总线连接；计算机接口模块可对被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态进行监控并记录；控制台通过计算机接口模块来查询获取所监控的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态，并且输出。本发明的一种KVM远程管理系统和现有技术相比，被控服务器的管理员在控制室内就可一目了然的知道被控服务器到底处于什么状态下，如开、关机状态的反馈等。

Description

一种KVM远程管理系统
技术领域
本发明涉及一种远程管理系统，具体地说是一种KVM远程管理系统。
背景技术
随着社会的快速发展，企业规模扩大、数据处理任务的增加导致了服务器向机群化的方向发展，几百个节点的服务器机群系统开始屡见不鲜。机房空间和机群管理也越来越成问题。KVM技术就应运而生了。
KVM是键盘(Keyboard)、显示器(Video)、鼠标(Mouse)的缩写，可以让管理者摒弃多余的键盘、监视器和鼠标，通过一套KVM就可以访问及控制许多台服务器。
在现有的KVM系统中，信息的完备性不足导致应用瓶颈的出现。尤其是对服务器状态的探测上还有缺陷。机群管理人员一般在远离机房的控制室中对服务器进行集中管理，这就要求其对服务器状态的掌握非常清楚，以便采取明确的应对措施。目前管理人员主要是依赖对远程视频信号的观察来了解一切信息的。但是，一旦他们切换到相应服务器发现屏幕是一团黑的时候，信息对他们来说就是非常不明确的，他们并无法判断到底是什么环节出了问题，是操作系统、KVM切换器还是服务器本身就关机了。这时候去机房跑一趟是非常不方便的。
因此，提高机群远程管理系统的信息完备性是非常必要和急迫的，管理员需要在控制室一目了然的知道他的服务器到底处于什么状态下，其中开、关机状态的反馈就是重要的一项。开发这样的技术对于远程管理系统的监控手段和故障诊断都有很大帮助。
发明内容
本发明的技术任务是提供一种结构简单、生产成本低、易于加工、对环境无污染的一种KVM远程管理系统。
本发明的技术任务是按以下方式实现的，包括控制台、计算机接口模块和被控服务器，计算机接口模块与被控服务器之间通过鼠标线、键盘线和VGA线缆连接；计算机接口模块和控制台通过控制总线连接；计算机接口模块可对被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态进行监控并记录；控制台通过计算机接口模块来查询获取所监控的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态，并且输出。
计算机接口模块与控制台之间的控制总线采用485总线方式，控制台可挂接多个计算机接口模块；控制台定时对多个计算机接口模块进行论询，获取计算机接口模块保存的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态。
控制台通过人机交互界面向被控服务器的管理员输出所监控的被控服务器的状态。
被控服务器的管理员能够获得的被控服务器的状态为：若计算机接口模块没有响应控制台的查询，则判定被控服务器处于断电状态或已经在物理连接上脱离了监控网络；若计算机接口模块正常响应了控制台的查询，可判定被控服务器连接和供电正常，进一步可从响应数据包中获得被控服务器的开关机状态。
计算机接口模块包括视频极性转换单元、鼠标模拟单元和MCU主控单元；MCU主控单元连接控制视频极性转换单元和鼠标模拟单元；MCU主控单元通过控制总线与控制台连接，视频极性转换单元通过VGA线缆与被控服务器连接，鼠标模拟单元通过鼠标线与被控服务器连接。
MCU主控单元内嵌与控制台之间的数据链路层协议；被控服务器输出的水平同步信号通过视频极性转换单元后输入到MCU主控单元，MCU主控单元对此水平同步信号进行探测；MCU主控单元控制鼠标模拟单元。
视频极性转换单元包括阻容充电电路和异或逻辑门；视频极性转换单元将被控服务器输出的水平同步信号转换为确定正极性的水平同步信号。具体原理是，当被控服务器输出的水平同步信号为正极性时，由于阻容充电电路中的电容充电时间不够，信号不会被反向，则输出的水平同步信号仍为正极性；当被控服务器输出的水平同步信号为负极性时，阻容充电电路中的电容被充满，水平同步信号被反向输出为正极性。
鼠标模拟单元完全模拟真实鼠标与被控服务器之间收发数据的协议。
控制台通过计算机接口模块来查询获取被控服务器的开关机状态的步骤如下：
(1)、MCU主控单元每隔10ms对被控服务器输出的水平同步信号进行检测；检测次数的计数值被保存在检测计数器中，检测计数器为MCU主控单元内部的寄存器；
(2)、若检测到水平同步信号为高电平，则判定被控服务器处于开机状态，检测计数器清0；若检测到水平同步信号为低电平，检测计数器自动加1；并转入下一步骤；
(3)、MCU主控单元内部程序为检测计数器设立两个阈值，设为A和B(其中A＜B)；设检测计数器的值为N；若N的当前值小于A，则返回步骤1继续运行；若N的当前值大于A而小于B，则认为被控服务器的视频已经没有输出，此时由MCU主控单元控制鼠标模拟单元向被控服务器发送一个微小位移信号，并返回步骤1循环执行；若N的当前值已经超过B，则认为被控服务器视频信号经过鼠标模拟单元的鼠标激活仍然没有输出，可以判定被控服务器处于关机状态，并将检测计数器清0。
本发明的一种KVM远程管理系统和现有技术相比具有以下优点：
1、被控服务器的管理员在控制室内就可一目了然的知道被控服务器到底处于什么状态下，如开、关机状态的反馈等；
2、远程管理控制，信息反映及时，方便了故障诊断和维修；
3、在信息的输出方式上，控制台配备有人机交互界面，用以显示控制总线上所有被控服务器的状态信息，并结合KVM的切换功能，使管理员可对网络中的被控服务器进行完善的监管；
4、可靠性高、信息完备性高、设计合理、使用方便，因而，具有很好的推广使用价值。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
附图1为一种KVM远程管理系统的结构示意框图；
附图2为一种KVM远程管理系统的计算机接口模块的结构示意框图；
附图3为一种KVM远程管理系统的视频极性转换单元结构示意图；
附图4为一种KVM远程管理系统的被控服务器的开关机状态检测流程图。
具体实施方式
参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种KVM远程管理系统作以下详细地说明。
实施例：
本发明的一种KVM远程管理系统，其结构包括控制台、计算机接口模块和被控服务器，计算机接口模块与被控服务器之间通过鼠标线、键盘线和VGA线缆连接；计算机接口模块和控制台通过控制总线连接；计算机接口模块可对被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态进行监控并记录；控制台通过计算机接口模块来查询获取所监控的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态，并且输出。
计算机接口模块与控制台之间的控制总线采用485总线方式，控制台可挂接多个计算机接口模块；控制台定时对多个计算机接口模块进行论询，获取计算机接口模块保存的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态。
控制台通过人机交互界面向被控服务器的管理员输出所监控的被控服务器的状态。
被控服务器的管理员能够获得的被控服务器的状态为：若计算机接口模块没有响应控制台的查询，则判定被控服务器处于断电状态或已经在物理连接上脱离了监控网络；若计算机接口模块正常响应了控制台的查询，可判定被控服务器连接和供电正常，进一步可从响应数据包中获得被控服务器的开关机状态。
计算机接口模块包括视频极性转换单元、鼠标模拟单元和MCU主控单元；MCU主控单元连接控制视频极性转换单元和鼠标模拟单元；MCU主控单元通过控制总线与控制台连接，视频极性转换单元通过VGA线缆与被控服务器连接，鼠标模拟单元通过鼠标线与被控服务器连接。
MCU主控单元内嵌与控制台之间的数据链路层协议；被控服务器输出的水平同步信号通过视频极性转换单元后输入到MCU主控单元，MCU主控单元对此水平同步信号进行探测；MCU主控单元控制鼠标模拟单元。
视频极性转换单元包括阻容充电电路和异或逻辑门；视频极性转换单元将被控服务器输出的水平同步信号转换为确定正极性的水平同步信号。具体原理是，当被控服务器输出的水平同步信号为正极性时，由于阻容充电电路中的电容充电时间不够，信号不会被反向，则输出的水平同步信号仍为正极性；当被控服务器输出的水平同步信号为负极性时，阻容充电电路中的电容被充满，水平同步信号被反向输出为正极性。
鼠标模拟单元完全模拟真实鼠标与被控服务器之间收发数据的协议。
控制台通过计算机接口模块来查询获取被控服务器的开关机状态的步骤如下：
(1)、MCU主控单元每隔10ms对被控服务器输出的水平同步信号进行检测；检测次数的计数值被保存在检测计数器中，检测计数器为MCU主控单元内部的寄存器；
(2)、若检测到水平同步信号为高电平，则判定被控服务器处于开机状态，检测计数器清0；若检测到水平同步信号为低电平，检测计数器自动加1；并转入下一步骤；
(3)、MCU主控单元内部程序为检测计数器设立两个阈值，设为A和B(其中A＜B)；设检测计数器的值为N；若N的当前值小于A，则返回步骤1继续运行；若N的当前值大于A而小于B，则认为被控服务器的视频已经没有输出，此时由MCU主控单元控制鼠标模拟单元向被控服务器发送一个微小位移信号，并返回步骤1循环执行；若N的当前值已经超过B，则认为被控服务器视频信号经过鼠标模拟单元的鼠标激活仍然没有输出，可以判定被控服务器处于关机状态，并将检测计数器清0。
被控服务器VGA线缆输出的信号中存在视频水平同步信号(HSYNC)，此信号的极性(即占空比)具有不确定性，为了使MCU控制单元对此信号的检测和判断具有确定的依据，利用视频极性转换模块将此水平同步信号统一为正极性，则有：HSYNC为高电平时表明被控服务器处于工作(开机)状态，HSYNC为低电平作为被控服务器关机的必要条件。当HSYNC持续一定时间为低电平时(此时间要足够长，一般要大于普遍使用的HSYNC的最长周期)，认为被控服务器的显卡输出关闭。在此基础上，利用鼠标模拟单元发送一个微小位移信号激活显示输出，若激活失败，则可断定被控服务器关机。
被控服务器的开、关机状态被计算机接口模块记录下来并不断更新。
控制台利用RS485总线为物理层，制定相应的数据链路层协议来获取计算机接口模块的信息。通讯为一主多从的论询方式，论询要保证定时进行以得到被控服务器状态的最新信息。当控制台发出查询命令后，若计算机接口模块没有响应控制台的查询，则判定该被控服务器处于断电状态或已经在物理连接上脱离了监控网络；若计算机接口模块正常响应了控制台的查询，可判定被控服务器连接和供电正常，进一步可从响应数据包中获得其开、关机状态。
在信息的输出方式上，控制台配备有人机交互界面，用以显示控制总线上所有被控服务器的状态信息，并结合KVM的切换功能，使机群管理员可对网络中的被控服务器进行完善的监管。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (7)

1.一种KVM远程管理系统，其特征在于包括控制台、计算机接口模块和被控服务器，计算机接口模块与被控服务器之间通过鼠标线、键盘线和VGA线缆连接；计算机接口模块和控制台通过控制总线连接；计算机接口模块可对被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态进行监控并记录；控制台通过计算机接口模块来查询获取所监控的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态，并且输出；计算机接口模块包括视频极性转换单元、鼠标模拟单元和MCU主控单元；MCU主控单元连接控制视频极性转换单元和鼠标模拟单元；MCU主控单元通过控制总线与控制台连接，视频极性转换单元通过VGA线缆与被控服务器连接，鼠标模拟单元通过鼠标线与被控服务器连接；视频极性转换单元包括阻容充电电路和异或逻辑门；视频极性转换单元将被控服务器输出的水平同步信号转换为确定正极性的水平同步信号。
2.根据权利要求1所述的一种KVM远程管理系统，其特征在于计算机接口模块与控制台之间的控制总线采用485总线方式，控制台可挂接多个计算机接口模块；控制台定时对多个计算机接口模块进行论询，获取计算机接口模块保存的被控服务器的信号和被控服务器的开关机状态。
3.根据权利要求1所述的一种KVM远程管理系统，其特征在于控制台通过人机交互界面向被控服务器的管理员输出所监控的被控服务器的状态。
4.根据权利要求3所述的一种KVM远程管理系统，其特征在于被控服务器的管理员能够获得的被控服务器的状态为：若计算机接口模块没有响应控制台的查询，则判定被控服务器处于断电状态或已经在物理连接上脱离了监控网络；若计算机接口模块正常响应了控制台的查询，可判定被控服务器连接和供电正常，进一步可从响应数据包中获得被控服务器的开关机状态。
5.根据权利要求1所述的一种KVM远程管理系统，其特征在于MCU主控单元内嵌与控制台之间的数据链路层协议；被控服务器输出的水平同步信号通过视频极性转换单元后输入到MCU主控单元，MCU主控单元对此水平同步信号进行探测；MCU主控单元控制鼠标模拟单元。
6.根据权利要求1所述的一种KVM远程管理系统，其特征在于鼠标模拟单元完全模拟真实鼠标与被控服务器之间收发数据的协议。
7.根据权利要求1所述的一种KVM远程管理系统，其特征在于控制台通过计算机接口模块来查询获取被控服务器的开关机状态的步骤如下：
(1)、MCU主控单元每隔10ms对被控服务器输出的水平同步信号进行检测；检测次数的计数值被保存在检测计数器中，检测计数器为MCU主控单元内部的寄存器；
(2)、若检测到水平同步信号为高电平，则判定被控服务器处于开机状态，检测计数器清0；若检测到水平同步信号为低电平，检测计数器自动加1；并转入下一步骤；
(3)、MCU主控单元内部程序为检测计数器设立两个阈值，设为A和B，其中A＜B；设检测计数器的值为N；若N的当前值小于A，则返回步骤1继续运行；若N的当前值大于A而小于B，则认为被控服务器的视频已经没有输出，此时由MCU主控单元控制鼠标模拟单元向被控服务器发送一个微小位移信号，并返回步骤1循环执行；若N的当前值已经超过B，则认为被控服务器视频信号经过鼠标模拟单元的鼠标激活仍然没有输出，可以判定被控服务器处于关机状态，并将检测计数器清0。
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