CN103631658A - 一种刀片服务器kvm切换及级联解决方案 - Google Patents

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CN103631658A CN201310602257.XA CN201310602257A CN103631658A CN 103631658 A CN103631658 A CN 103631658A CN 201310602257 A CN201310602257 A CN 201310602257A CN 103631658 A CN103631658 A CN 103631658A
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陈乃阔
李善荣
吴之光
金长新
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Shandong Chaoyue Numerical Control Electronics Co Ltd
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Shandong Chaoyue Numerical Control Electronics Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种刀片服务器KVM切换及级联解决方案，涉及到器服务器应用与管理，VGA信号处理及单片机技术等领域，本发明通过网线将主从服务器管理板上的RJ45连接，实现刀片服务器间的级联管理，从设备的VGA信号通过网线传输到主服务器的管理板上，然后在主管理板外接的显示设备上显示；键盘鼠标信号通过网线实现主服务器端的输入设备对从服务器的操作。

Description

一种刀片服务器KVM切换及级联解决方案
 
技术领域
本方案涉及到器服务器应用与管理，VGA信号处理及单片机技术等领域，具体地说是一种刀片服务器KVM(Keyboard、Video、Mouse)切换及级联解决方案。
背景技术
    随着信息量的增加和网络技术的快速发展与应用，服务器已成为各个行业必不可少的设备，在实际应用时通常需要为每台服务器分配相应的管理与维护人员。传统的管理方式是每台服务器配备独立的输入与输出设备，各服务器独立管理，这种管理方式虽然看似灵活，但是管理人员们的工作量较大，日常管理与维护效率不高。在有些应用场合，通过普通的USB线和VGA线将相距较近的两台服务器的KVM级联起来统一管理，目前应用较多的级联方式是将视屏信号通过标准的VGA线传输，键盘鼠标数据通过USB线传输，虽然这种方案实现起来简单，但无法实现多台服务器的多级级联。这种方式一定程度上提高了管理效率，但仍存在一定的局限性。
发明内容
本发明考虑到服务器实际应用管理时能够对多台服务器集中管理与维护，尤其是为了实现刀片服务器多级KVM的级联，提出了一种新的刀片服务器KVM切换及级联解决方案。
本专利针对以上问题，通过网线将主从服务器管理板上的RJ45连接，实现刀片服务器间的级联管理，从设备的VGA信号通过网线传输到主服务器的管理板上，然后在主管理板外接的显示设备上显示；键盘鼠标信号通过网线实现主服务器端的输入设备对从服务器的操作。
    本发明的技术方案是：该方案可分为硬件部分和软件两大部分,硬件部分主要包括微处理器,MAX485 及视频编码解码芯片,软件部分主要为微处理器控制程序；
     服务器管理板上从微处理器上引出两路串口供键盘或鼠标信号的发送或接收，每个管理板上设有两个RJ45接口，一个为串口数据的输出和RGB差分信号的输入，一个为串口数据的输入和RGB差分信号输出；
首先在主服务器管理板上连接好键盘、鼠标和显示设备，将主服务器管理板上的网口通过网线连接到从服务器管理板上的网口，从服务器管理板上的网口连接到下一级服务器管理板上的网口，依次下去；
从服务器端的RGB信号编码后经网线传输，主服务器端对接收到的RGB信号进行解码处理并输出到显示器。
检测该级服务器是否处于主服务器状态，如果处于主服务器状态则检测键盘和鼠标的连接状态，读取键盘和鼠标的数据信息，若键盘数据为通道切换命令或普通的键盘或鼠标数据且目标服务器是本级服务器，单片机直接完成服务器刀片的切换将键盘鼠标数据发送到已选通的服务器刀片；若键盘数据为通道切换命令或普通的键盘鼠标数据但目标服务器不是本级，此时单片机将数据按既定格式打包，通过UART0口发送出去；如果检测到该级服务器为非主服务器状态，单片机将跳过对键盘或鼠标的检测，通过UART1监测并接收数据包，若数据包目的地址是本级，单片机解析数据包，根据控制命令完成本级服务器刀片的切换或将对应的键盘或鼠标的数据包发送到对应刀片。
通过软件的修改实现多台服务器间的多级级联，例如三台服务器级联时，第三级服务器的视频信号首先发到第二级服务器，然后再转发到主服务器上显示设备；第二级服务器接收到主服务器发送过来的键鼠信号后，经判断若数据不是发送给自己的则将数据经RS485发送到下一级服务器，实现主服务器上的键鼠设备对第三级服务器的操作。 
本方案适用于刀片服务器KVM切换及刀片服务器级联应用，既可以实现对单台刀片服务器的管理，也可以实现对多台刀片服务器的级联管理。利用本KVM切换管理方案，服务器管理人员可以完成对本台服务器各刀片的键盘鼠标及VGA信号的切换，通过一套键盘鼠标及显示设备管理服务器中的多个计算刀片；利用本KVM级联管理方案可以将多台刀片服务器级联后统一管理，甚至可以实现几台相距稍远的服务器的级联，大大提高了日常管理与维护的便携性及工作效率。
本方案采用军用级设计，可以在较广的应用环境下使用，满足不同应用条件的需求。
刀片服务器已成为一种发展趋势，本地KVM切换管理是刀片服务器管理功能的重要正常部分，而且很多时候为了方便管理需要将多台服务器级联起来统一管理，本方案不但能够实现单台服务器KVM的管理，还能实现多台服务器KVM的级联管理，而且有效避免了传统级联方案的一些弊端。
(1)             本方案是一种刀片服务器KVM切换管理方案，适用于刀片服务器的KVM切换管理；
(2)             本KVM级联管理方案可以实现多台服务器的级联，利用一套键鼠及输出设备对多台服务器统一管理；
(3)             该方案一定程度上能够降低服务器管理人员们的工作量，提高管理及维护的工作效率；
(4)             本方案可以应用于其他KVM切换管理平台，完成对单套或多套级联设备的管理。
附图说明
图1为该KVM级联解决方案的级联键盘鼠标的通信结构示意图；
附图2是级联RGB输入信号示意图；
附图3是级联RGB输出信号示意图；
图4为单片机控制程序流程图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的内容以具体实例来描述其实现方式及工作过程。
 如图1所示，主服务器管理板上的F340接收到CH375采集的键盘或鼠标的数据后，对数据进行打包处理并经UART0发送给从服务器；从服务器管理板上的F340通过UART1接收主设备发送来的数据并判断数据是否是发送到该级设备，若是则通过F340上的USB发送到服务器计算刀片上，若不是则将数据包经UART0转发出去，完成级联时键盘或鼠标数据的传输。
如附图2和附图3所示，从服务器上的RGB信号经MAX4381分为两路，一路R、G、B_OUT为本地视频信号输出，供本地显示设备使用；一路R、G、B_JL_O经ISL59311编码为对应的RGB差分信号作为级联输出连接到JL_OUT（RJ45）接口。管理板上的RGB_IN（RJ45）接口接收从管理板输出的RGB差分信号，经ISL59911和ISL59921解码及相关处理最终在本地显示设备上输出。
同一管理板上，UART1的两信号线与RGB_OUT的三对差分信号并为一RJ45_OUT接口，UART0的两信号线与RGB_IN的三对差分信号并未一RJ45_IN接口，这样在实际级联时通过普通网线即可实现两服务器间的级联。
如图4所示，上电后单片机首先完成一系列的初始化，检测该级服务器是否处于主服务器状态，如果处于主服务器状态则检测键盘和鼠标的连接状态，读取键盘和鼠标的数据信息，若键盘数据为通道切换命令或普通的键盘或鼠标数据且目标服务器是本级服务器，单片机直接完成服务器刀片的切换将键盘鼠标数据发送到已选通的服务器刀片；若键盘数据为通道切换命令或普通的键盘鼠标数据但目标服务器不是本级，此时单片机将数据按既定格式打包，通过UART0口发送出去。如果检测到该级服务器为非主服务器状态，单片机将跳过对键盘或鼠标的检测，通过UART1监测并接收数据包，若数据包目的地址是本级，单片机解析数据包，根据控制命令完成本级服务器刀片的切换或将对应的键盘或鼠标的数据包发送到对应刀片。
单台刀片服务器KVM切换时，只需将键盘、鼠标和显示设备接到刀片服务器管理板上对应的接口即可。
多台刀片服务器级联管理时，首先在主服务器管理板上连接好键盘、鼠标和显示设备，将主服务器管理板上的网口1通过网线连接到从服务器管理板上的网口0，从服务器管理板上的网口1连接到下一级服务器管理板上的网口0，依次下去即可实现刀片服务器KVM的多级级联。

Claims (2)

1.一种刀片服务器KVM切换及级联解决方案,其特征在于该方案可分为硬件部分和软件两大部分,硬件部分主要包括微处理器,MAX485 及视频编码解码芯片,软件部分主要为微处理器控制程序；
     服务器管理板上从微处理器上引出两路串口供键盘或鼠标信号的发送或接收，每个管理板上设有两个RJ45接口，一个为串口数据的输出和RGB差分信号的输入，一个为串口数据的输入和RGB差分信号输出；
首先在主服务器管理板上连接好键盘、鼠标和显示设备，将主服务器管理板上的网口通过网线连接到从服务器管理板上的网口，从服务器管理板上的网口连接到下一级服务器管理板上的网口，依次下去；
从服务器端的RGB信号编码后经网线传输，主服务器端对接收到的RGB信号进行解码处理并输出到显示器。
2.根据权利要求1所述的方案，其特征在于检测该级服务器是否处于主服务器状态，如果处于主服务器状态则检测键盘和鼠标的连接状态，读取键盘和鼠标的数据信息，若键盘数据为通道切换命令或普通的键盘或鼠标数据且目标服务器是本级服务器，单片机直接完成服务器刀片的切换将键盘鼠标数据发送到已选通的服务器刀片；若键盘数据为通道切换命令或普通的键盘鼠标数据但目标服务器不是本级，此时单片机将数据按既定格式打包，通过UART0口发送出去；如果检测到该级服务器为非主服务器状态，单片机将跳过对键盘或鼠标的检测，通过UART1监测并接收数据包，若数据包目的地址是本级，单片机解析数据包，根据控制命令完成本级服务器刀片的切换或将对应的键盘或鼠标的数据包发送到对应刀片。
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