DE102004017843B4 - Tastatur-Bildschirm-Maus-Umschalter für Vielfachverbindungen und Verfahren hierfür - Google Patents

Tastatur-Bildschirm-Maus-Umschalter für Vielfachverbindungen und Verfahren hierfür Download PDF

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Abstract

Tastatur-Bildschirm-Maus (keyboard video mouse KVM)-Umschalter zum Verbinden mehrerer Bedienungsvorrichtungen mit mehreren Computern, wobei der KVM-Umschalter umfasst:
eine Vielzahl von ersten Schnittstellen (114), welche mit den Bedienungsvorrichtungen (154) zum Empfangen mehrerer lokaler elektrischer Signale verbunden sind;
eine Vielzahl von zweiten Schnittstellen (112), welche mit lokalen Computern verbunden sind;
gekennzeichnet durch
eine Paketverschlüsselungsvorrichtung (122), die zumindest ein Netzwerkpaket (300) umfassend eine Vielzahl von Datenabschnitten (314a, 314b, 314c, 314d) erzeugt, in welchen die lokalen elektrischen Signale gespeichert sind, welche durch die ersten Schnittstellen erhalten wurden;
eine Netzwerkvorrichtung (130), welche mit der Netzwerkvorrichtung (130) eines anderen KVM-Umschalters (100b) unter Verwendung eines Netzwerkprotokolls zum Übertragen der Netzwerkpakete und zum Erhalten der von anderen KVM-Umschaltern (100b) gesendeten Netzwerkpaket kommuniziert;
eine Paketentschlüsselungsvorrichtung (124), zum Entschlüsseln zumindest eines entfernten elektrischen Signales von einem Netzwerkpaket eines anderen KVM-Umschalters (106);
eine Umschaltvorrichtung (120), welche die lokalen und entfernten elektrischen Signale zu den zweiten...

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Bereich der Erfindung:
  • Die Erfindung betrifft eine Computerumschaltvorrichtung und insbesondere einen Computerschalter zum Vielfachverbinden und das Übertragungsverfahren hiervon.
  • Stand der Technik:
  • Mit der schnellen Entwicklung in der Informationstechnologie haben sich Computer und ihre Peripherien weit verbreitet. Computerbenutzer benutzen häufig die Maus und die Tastatur, um den Computer zu steuern. Über den Monitor oder die Lautsprecher können die Computerbenutzer den Zustand des Computers überwachen. Manchmal haben Benutzer mehr als einen Computer, um unterschiedliche Dinge durchzuführen. Traditionell ist jeder Computer mit einem Satz von Eingangs/Ausgangsperipherievorrichtungen (Input/Output IO) ausgestattet umfassend die Tastatur, Maus, Bildschirm und Lautsprecher. Dieses ist jedoch eine Vergeudung von Geld und Raum, wenn jemand mehrere Computer besitzt.
  • Auf der anderen Seite binden große Systemgeschäfte oder interne Unternehmensnetzwerke 10 bis 1000 Server ein. Jeder Server benötigt einen Monitor, eine Tastatur und eine Maus für die Verwaltung. In der Praxis besteht kaum ein Bedarf, diese Vorrichtungen zu bedienen. Die meiste Zeit müssen die Hauptrechner nicht durch den Verwalter gesteuert werden. In dieser Situation ist es überhaupt nicht notwendig, teuer und raumvergeudend einen Satz von Eingangs/Ausgangsperipherievorrichtungen für jeden Hauptrechner zu besitzen.
  • Hierfür wurde ein Tastatur-, Bildschirm- und Maus- (keyboard video mouse KVM) Umschalter vorgeschlagen, um zumindest einen Satz von Bedienungsvorrichtungen zu verwenden, um mehrere Computer zu verwalten. Die Verwendung eines KVM-Umschalters löst nicht nur das Kostenproblem, es löst auch das Problem der Ausrüstung und des Platzes. Er kann zudem das Kompatibilitätsproblem zwischen unterschiedlichen Schnittstellen lösen.
  • Derzeit benutzen die meisten der einfachen oder mehrfachen KVM-Umschalter auf dem Markt CAT5-, personal system/2 (PS/2)- oder universal serial bus (USB)-Schnittstellen für die Übertragung. Zudem ist es nicht leicht, konventionelle KVM-Umschalter miteinander zu verbinden. Wenn mehrere Bedienungsvorrichtungen gleichzeitig auf verschiedene Computer zugreifen, muss das Signal von jeder Bedienungsvorrichtung in der entsprechenden Reihenfolge ausgesendet werden. Es ist deshalb wahrscheinlich, dass man Signalverzögerungsprobleme hat, welche ernsthaft die Effektivität des gesamten Systems herabsetzen.
  • Die oben genannten zwei Nachteile verursachen eine Menge von Unbequemlichkeiten bei dem Verwender. Für großsystemige Geschäfte oder interne Netzwerke von mittleren Unternehmen, insbesondere, wenn die KVM-Umschalter nicht gleichzeitig eine große Anzahl von Bedienungsvorrichtungen und Computern unterstützen können, erhöhen sie nicht nur die Kosten für den Aufbau und die Aufrechterhaltung des Systems, sondern reduzieren auch die Kommunikationseffektivität des gesamten Netzwerks.
  • Aus der US 5,721,842 A ist ein KVM-Umschalter bekannt, mit dem mehrere Servercomputer mit mehreren Arbeitsstationen verbunden werden können. Jede Arbeitsstation umfasst einen Bildschirm, eine Tastatur und eine Cursorsteuerung, wie z.B. eine Computermaus. Die Server und die Arbeitsstation sind jeweils an sogenannten pods angeschlossen, die prozessorgesteuert sind. In den pods werden die Signale in Datenpakete umgesetzt, bzw. empfangene Datenpakete in entsprechende Signale umgesetzt. Diese Datenpakete werden über einen sogenannten central crosspoint switch zwischen den Arbeitsstationen und den Servercomputern hin und her übertragen.
  • Aus der WO 01/84291 A1 geht ein System hervor, bei welchem Server-Computer und Arbeitsstationen über ein zusätzliches Netzwerk, das als Maintenance-Netzwerk bezeichnet wird, aneinander gekoppelt sind. Dieses Netzwerk dient alleine zum Übertragen der Eingabe- und Ausgabesignale zwischen den Arbeitsstationen und den Servercomputern. Dieses Netzwerk kann ein nach einem herkömmlichen Protokoll arbeitendes Netzwerk sein. Die Signale der Server-Computer werden zu Paketen zusammengefasst und die Pakete werden dann über eine herkömmliche Netzwerkkarte in das Netzwerk eingespeist.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen KVM-Umschalter zur Verbindung mit mehrfachen KVM-Umschaltern zu schaffen, um mehr Bedienungsvorrichtungen und Computer miteinander zu verbinden. Erlöst zudem das Problem der Signalverzögerung.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Computerumschaltverfahren zu schaffen, so dass die verbundenen Vielfach-KVM-Umschalter schnell Daten austauschen können, was die Datenaustauscheffektivität und Erweiterungsfähigkeit des KVM-Umschalters verbessert.
  • In Übereinstimmung mit den oben genannten Aufgaben schafft die Erfindung einen KVM-Umschalter und ein Verfahren hierfür. Es macht es möglich, dass sich mehrere lokale Computer und entfernte Computer einige lokale Bedienungsvorrichtungen teilen unter der Verwendung von mehreren KVM-Umschaltern. Lokale elektrische Signale, welche von lokalen Bedienungsvorrichtungen übertragen werden, werden zunächst empfangen und dann verteilt. Wenn das Pfadziel eines lokalen elektrischen Signals ein lokaler Computer ist, wird es zu dem lokalen Computer gesendet. Wenn das Pfadziel eines lokalen elektrischen Signals ein entfernter Computer ist, wird zumindest ein Netzwerkpaket mit mehreren Datenabschnitten für das korrespondierende Speichern des lokalen elektrischen Signals entsprechend des lokalen elektrischen Signals erzeugt.
  • Zwischen den KVM-Umschaltern wird eine Kommunikation eingerichtet unter Verwendung eines Netzwerkprotokolls zum Übertragen der Netzwerkpakete zu einigen anderen KVM-Umschaltern, die die entfernten Computer mit anderen KVM-Umschaltern verbinden, und zum Empfangen der Netzwerkpakete, welche von einem anderen KVM-Umschalter übertragen wurden. Zumindest ein entferntes elektrisches Signal wird von einem anderen Netzwerkpaket erhalten, welches durch einen anderen KVM-Umschalter übertragen wurde und dann zum korrespondierenden lokalen Zielcomputer übertragen wird.
  • Der offenbarte KVM-Umschalter umfasst zumindest einige erste Schnittstellen, einige zweite Schnittstellen, eine Paketverschlüsselungsvorrichtung, eine Netzwerkvorrichtung, eine Paketentschlüsselungsvorrichtung und eine Umschaltvorrichtung. Die ersten Schnittstellen sind mit den lokalen Bedienungsvorrichtungen zum Erhalten der lokalen elektrischen Signale von den verbundenen lokalen Bedienungselementen verbunden. Die zweiten Schnittstellen sind mit den lokalen Computern verbunden. Die Paketverschlüsselungsvorrichtung erzeugt zumindest ein Netzwerkpaket mit verschiedenen Datenabschnitten, welche korrespondierend das elektrische Signal speichern, welches von den ersten Schnittstellen entsprechend der lokalen elektrischen Signale empfangen wurde.
  • Die Netzwerkvorrichtung kommuniziert mit der Netzwerkvorrichtung eines anderen Typs von KVM-Umschaltern unter Verwendung eines Netzwerkprotokolls, wobei Netzwerkpakete ausgesendet und Netzwerkpakete von einem anderen Typ von KVM-Umschalter empfangen werden. Die Paketentschlüsselungsvorrichtung entschlüsselt das Netzwerkpaket, welches von einem anderen Typ von KVM-Umschalter ausgesandt wurde, wobei zumindest ein entferntes elektrisches Signal erhalten wird. Die Schaltvorrichtung verteilt die lokalen und entfernten elektrischen Signale zu den zweiten Schnittstellen oder zu der Paketverschlüsselungsvorrichtung entsprechend der Pfadauswahleinstellungen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst jedes lokale elektrische Signal ein Tastatursignal und ein Maussignal. Das Netzwerkpaket besitzt zudem einen Netzwerk-Overheadabschnitt. Wenn die Pfadziele der lokalen elektrischen Signale die entfernten Computer sind, welche mit einem gleichen entfernten KVM-Umschalter verbunden sind, werden die lokalen elektrischen Signale innerhalb des gleichen Netzwerkpakets verschlüsselt.
  • Die Netzwerkvorrichtung umfasst einen Netzwerkschnittstellenchip und einen Netzwerkumschalter. Der Netzwerkschnittstellenchip ist mit der Paketverschlüsselungsvorrichtung und der Paketentschlüsselungsvorrichtung verbunden. Der Netzwerkumschalter hat einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss und einen dritten Anschluss. Der erste Anschluss ist mit dem Netzwerkschnittstellenchip verbunden. Der erste oder der zweite Anschluss ist mit einem anderen Typ von KVM-Umschalter verbunden. Zudem umfasst die Netzwerkvorrichtung einen Zwei-Wege-Schalter, welcher mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, zum Schalten in das Ethernet oder einen anderen Typ von KVM-Umschalter.
  • Die Schaltervorrichtung umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit CPU). Die ersten Schnittstellen umfassen einige universale asynchrone Empfänger/Übertrager (UARTs) und einen halb-duplex Kommunikationsprozessor. Die zweiten Schnittstellen umfassen zudem einige UARTs. Die Paketverschlüsselungsvorrichtung und die Paketentschlüsselungsvorrichtung umfassen individuelle CPUs oder teilen die gleiche CPU zum Paket verschlüsseln/entschlüsseln.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden gezeigt unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen, welche lediglich beispielhaft angegeben werden und die Erfindung nicht beschränken. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform nach 1 in einer praktischen Anwendung;
  • 3 eine schematische Ansicht des Netzwerkpaketes in der bevorzugten Ausführungsform nach 2.
  • Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
  • In der schematischen Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform, welche in 1 gezeigt ist, nutzt der Tastatur-, Bildschirm-, Maus- (KVM)-Umschalter 100a mehrere zweite Schnittstellen 112 wie die universal serial bus (USB) Schnittstelle, die serielle Anschluss (COM) Schnittstelle oder personal system/2 (PS/2) Schnittstelle zum Verbinden einiger lokaler Computer 152. Er benutzt zudem mehrere erste Schnittstellen 114 wie USB, COM oder PS/2 Schnittstellen zum Verbinden einiger lokaler Bedienungsvorrichtungen 154, wie die Tastatur und Maus. Um diese Ausführungsform klar zu erläutern, wird lediglich eine erste Schnittstelle 114 und eine zweite Schnittstelle 112 in 1 zu Demonstrationszwecken verwendet.
  • Entsprechend einer Pfadauswahleinstellung, wenn das Pfadziel des lokalen elektrischen Signals ein lokaler Computer 152 ist, sendet die Umschaltvorrichtung 120 (zum Beispiel ein Umschaltchip, programmierbarer Chip oder CPU) das lokale elektrische Signal zu der zweiten Schnittstelle 112 des Zieles. Wenn das Pfadziel des lo kalen elektrischen Signals ein entfernter Computer ist, wie einer der mit einem anderen KVM-Umschalter 100b verbunden ist, sendet die Umschaltvorrichtung 120 das lokale elektrische Signal zur Paketverschlüsselungsvorrichtung 122.
  • Die Paketverschlüsselungsvorrichtung 122, wie ein programmierbarer Chip oder eine CPU, erzeugt zumindest ein Netzwerkpaket mit einigen Datenabschnitten, welche korrespondierend die lokalen elektrischen Signale speichern, welche durch die ersten Schnittstellen 114 erhalten wurden.
  • Über ein Netzwerkprotokoll wie das Ethernet oder Wireless Protokoll richtet die Netzwerkvorrichtung 130 Kommunikationen mit den Netzwerkvorrichtungen anderer KVM-Umschalter 100b zum Übertragen der Netzwerkpakete ein, welche durch die Paketverschlüsselungsvorrichtung 122 erzeugt wurden, und zum Erhalten derjenigen, die von einem anderen KVM-Umschalter 100b gesendet wurden. Die Paketentschlüsselungsvorrichtung 124, wie ein programmierbarer Chip oder eine CPU, entschlüsselt dann, zum Erhalten zumindest eines entfernten elektrischen Signals von dem Netzwerkpaket, welches von dem anderen KVM-Umschalter 100b übertragen wurde. Die Umschaltvorrichtung 120 verteilt das entfernte elektrische Signal entsprechend der Pfadauswahleinstellungen zu der zweiten Schnittstelle 112 des Zieles und erreicht so den lokalen Computer 152 des Ziels.
  • 2 ist eine schematische Ansicht der Ausführungsform nach 1, wie sie in der Praxis angewandt wird. Einige zweite Schnittstellen 112 sind mit einigen lokalen Computern 152 über einige Computerverbindungsanschlüsse 212 verbunden. Die mehreren ersten Schnittstellen 114 sind mit mehreren lokalen Bedienungsvorrichtungen 154 verbunden unter Verwendung einiger Bedienungsvorrichtungsverbindungsschalter 214. Um diese Ausführungsform klar erläutern zu können, wird lediglich ein Bedienungsvorrichtungsverbindungsschalter 214 und ein Computerverbindungsanschluss 212 in 2 für Demonstrationszwecke verwendet.
  • Die elektrischen Signale zwischen dem lokalen Computer 152 und dem KVM-Umschalter 200a werden übertragen unter Verwendung des universalen asynchro nen Empfängers/Senders (universal asynchronous receivers/transmitters UART) und dem halb-duplex Kommunikationsprozessor 216. Die elektrischen Signale zwischen der lokalen Bedienungsvorrichtung 154 und dem KVM-Umschalter 200a werden ebenso übertragen unter Verwendung des gleichen Satzes von UART und halb-duplex Kommunikationsprozessors 216. Unter Kompatibilitätsgesichtspunkten der Signalkommunikation können die elektrischen Signale zunächst in ein Datenpaket in einer anderen Ausführungsform der Erfindung umgewandelt werden. Dies kann die Kompatibilität der Signalkommunikationen zwischen unterschiedlichen Schnittstellen der Umschalter verbessern.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung kann der KVM-Umschalter 200a gleichzeitig 32 lokale Computer 152 und 4 lokale Bedienungsvorrichtungen 154 verbinden. Mit anderen Worten hat der KVM-Umschalter 200a 32 Computerverbindungsanschlüsse 112 und 4 Bedienungsvorrichtungsverbindungsanschlüsse 114. Er muss deshalb mit vier UARTs mit 9 Anschlüssen und einem halb-duplex Kommunikationsprozessor zur elektrischen Signalübertragung konfiguriert werden. Der halb-duplex Kommunikationsprozessor kann durch einen geringfügig teureren voll-duplex Kommunikationsprozessor oder durch einen anderen geeigneteren Prozessor ersetzt werden.
  • Die Umschaltvorrichtung 120 verwendet eine CPU 220, zur Anordnung der Pfade von lokalen und entfernten elektrischen Signalen entsprechend der Pfadauswahleinstellungen, welche in einem Speichermedium gespeichert sind, wie zum Beispiel einer Routingtabelle. Wenn die Pfadziele der elektrischen Signale lokale Computer 152 sind, sendet die CPU 220 das elektrische Signal über den UART und halb-duplex Kommunikationsprozessor 216 zu den Computerverbindungsanschlüssen 212 der Ziele und dann zu den lokalen Computern 152 der Ziele.
  • Wenn die Pfadziele der elektrischen Signale entfernte Computer sind, leistet die CPU 220 eine Paketverschlüsselung, wobei zumindest ein Netzwerkpaket mit mehreren Datenabschnitten gebildet wird, welche korrespondierend die elektrischen Signale speichern, die durch die Bedienungsvorrichtungsverbindungsabschnitte 214 entsprechend der elektrischen Signale erhalten wurden. Anschließend wird das Netzwerkpaket zu der Netzwerkvorrichtung 130 übertragen.
  • Die Netzwerkvorrichtung 130 umfasst einen Netzwerkschnittstellenchip (NIC) 232 und einen Netzwerkumschalter 234 zur Übertragung von Netzwerkpaketen, welche durch die CPU 220 erzeugt wurden, und für den Empfang solcher, welche durch einen anderen KVM-Umschalter 200b gesendet wurden. Der Netzwerkumschalter 234 besitzt einen ersten Anschluss 264, einen zweiten Anschluss 274 und einen dritten Anschluss 284. Der erste Anschluss 264 ist mit dem Netzwerkschnittstellenchip 232 verbunden. Der zweite Anschluss 274 und der dritte Anschluss 284 können mit einem anderen KVM-Umschalter 200b verbunden sein.
  • Zudem umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Netzwerkvorrichtung 130 außerdem einen 2-Wege-Umschalter 236, mit dem die Verbindung von dem zweiten Anschluss 274 zu dem Ethernet oder zu einem anderen KVM-Umschalter 200b hergestellt werden kann. Der 2-Wege-Umschalter 236 wird durch die CPU 220 gesteuert. Wenn der 2-Wege-Umschalter 236 auf das Ethernet schaltet, kann der KVM-Umschalter 200a nachgerüstet werden durch das Herunterladen von Firmware aus dem Ethernet. Eine Fernverwaltung kann ebenso direkt den KVM-Umschalter 200a verwalten und überwachen und über das Ethernet seine Arbeitsablaufaufzeichnungen beobachten.
  • In der bevorzugten Ausführungsform wird der KVM-Umschalter so gesetzt, dass, wenn er mit mehreren KVM-Umschaltern verbunden ist, der 2-Wege-Umschalter des ersten KVM-Umschalters mit dem Ethernet verbunden ist, während andere miteinander verbunden sind. Die Firmware, die über den ersten KVM-Umschalter heruntergeladen wurde, wird an andere KVM-Umschalter weitergeleitet. Die Übertragung und der Empfang der Netzwerkpakete werden dem Ethernetprotokoll folgend durchgeführt. Fachleute können jedoch auch andere Einstellungen oder Netzwerkprotokolle verwenden, ohne aus dem Bereich der Erfindung heraus zu gelangen.
  • Nachdem der Netzwerkumschalter 234 ein Netzwerkpaket von einem anderen KVM-Umschalter 200b erhalten hat, sendet der Netzwerkschnittstellenchip 232 das Netzwerkpaket zur CPU 220. Die CPU 220 erhält von dem Netzwerkpaket zumindest ein entferntes elektrisches Signal, dessen Pfadziel ein lokaler Computer 152 ist. Die CPU 220 überträgt deshalb das entfernte elektrische Signal zu dem Computerverbindungsanschluss 212 des Zieles und zu dem lokalen Computer 152 des Zieles entsprechend der Pfadauswahleinstellung.
  • Außerdem sind Funktionen der Umschaltvorrichtung 120, der Paketverschlüsselungsvorrichtung 122 und der Paketentschlüsselungsvorrichtung 124 in der bevorzugten Ausführungsform, die gleiche CPU 220 verwendend, umgesetzt. Entsprechend sind die Vorrichtungen in der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendigerweise unabhängig umgesetzt. Dies bedeutet, dass diese Vorrichtungen eine oder mehrere programmierbare Chips oder CPUs, die ein geeignetes Programm verwenden, teilen können.
  • 3 ist eine schematische Ansicht des Netzwerkpaketes in 2. Da der KVM-Umschalter 208 gleichzeitig mit vier lokalen Bedienungsvorrichtungen 154 verbunden werden kann, hat das Netzwerkpaket 300 vier Datenabschnitte 314a, 314b, 314c und 314d, welche korrespondierend die elektrischen Signale speichern, welche durch die Bedienungsvorrichtungsverbindungsanschlüsse 214 erhalten wurden.
  • Zudem enthält das Netzwerkpaket 300 außerdem einen Netzwerk-Overheadabschnitt 302 und einen Protokollabschnitt 312. Unter dem Ethernetprotokoll, welches hierbei benutzt wird, speichert der Netzwerkoverheadabschnitt 302 den Ethernetoverhead, wie die Netzwerkschnittstellenchipadresse. Der Protokollabschnitt 312 speichert die Protokollcodes, wobei das Paketprotokoll des Netzwerkpakets 300 definiert wird.
  • In der bevorzugten Ausführungsform, wenn zwei oder mehrere lokale Bedienungsvorrichtungen 154 auf entfernte Computer zugreifen, welche mit dem gleichen anderen KVM-Umschalter 200b verbunden sind, werden die elektrischen Signale der lokalen Bedienungsvorrichtung 154 verschlüsselt und im gleichen Netzwerkpaket gespeichert. Die elektrischen Signale von zwei oder mehreren unterschiedlichen lokalen Bedienungsvorrichtungen 154 werden übertragen unter Verwendung des gleichen Netzwerkpakets, so dass keine Signalverzögerung zu den entfernten Computern eintritt, welche mit dem gleichen anderen KVM-Umschalter 200b verbunden sind.
  • Der KVM-Umschalter in der vorliegenden Ausführungsform ist über seine Netzwerkvorrichtung mit anderen Netzwerkvorrichtungen verbunden, wodurch der KVM-Umschalter mit mehreren Bedienungsvorrichtungen und Computern verbunden ist. Die Netzwerkvorrichtung kann kostengünstige Netzwerkschnittstellenchips und Netzwerkumschalter enthalten, welche mit Netzwerkvorrichtungen anderer KVM-Umschalter unter Verwendung eines technisch ausgereifteren und vereinheitlichtem Netzwerkprotokoll verbunden sind. Zusätzlich zur Senkung der Konstruktions- und Herstellungskosten kann der KVM-Umschalter einfacher und direkter mit der externen Netzwerkumgebung verbunden werden, welches Firmwarennachrüstungen ermöglicht. Es versetzt Verwalter zusätzlich in die Lage, direkt die KVM-Umschalter zu verwalten und zu überwachen oder ihre Arbeitsablaufaufzeichnungen über das Netzwerk zu beobachten.
  • Zudem benutzt die bevorzugte Ausführungsform ein Netzwerkpaket zur Übertragung elektrischer Signale von entfernten Computern mit Pfadzielen, welche mit dem gleichen KVM-Umschalter verbunden sind. Dieses vermeidet das Problem der Signalverzögerung wie im Stand der Technik aufgrund des Sortierens und Abwartens. Dieses ermöglicht multiple KVM-Umschalter, die Daten schnell austauschen können, wodurch die Effizienz von KVM-Umschaltern erhöht wird.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, wurde diese Beschreibung nicht mit einem begrenzenden Sinn erstellt. Verschiedene Modifikationen der offenbarten Ausführungsform sowie alternative Ausführungsformen sind für den Fachmann augenscheinlich. Es ist deshalb vorgesehen, dass die angehängten Ansprüche alle Modifikationen abdecken, welche in den wirklichen Bereich der Erfindung fallen.
  • 100a
    KVM-Umschalter
    100b
    KVM-Umschalter
    104
    Vielzahl von ersten Schnittstellen
    112
    Zweite Schnittstelle
    114
    Erste Schnittstelle
    120
    Umschaltvorrichtung
    122
    Paketverschlüsselungsvorrichtung
    124
    Paketentschlüsselungsvorrichtung
    130
    Netzwerkvorrichtung
    152
    lokaler Computer
    154
    lokale Bedienungsvorrichtung
    200a
    KVM-Umschalter
    200b
    KVM-Umschalter
    212
    Computerverbindungsanschluss
    214
    Bedienungsvorrichtungsverbindungsschalter
    216
    Halb-Duplex-Kommunikationsprozessor und UARTs
    220
    CPU
    232
    Netzwerkschnittstellenchip (NIC)
    234
    Netzwerkumschalter
    236
    2-Wege-Umschalter
    264
    Erster Anschluss
    274
    Zweiter Anschluss
    284
    Dritter Anschluss
    300
    Netzwerkpaket
    302
    Netzwerkoverheadabschnitt
    312
    Protokollabschnitt
    314a
    Datenabschnitt A
    314b
    Datenabschnitt B
    314c
    Datenabschnitt C
    314d
    Datenabschnitt D

Claims (18)

  1. Tastatur-Bildschirm-Maus (keyboard video mouse KVM)-Umschalter zum Verbinden mehrerer Bedienungsvorrichtungen mit mehreren Computern, wobei der KVM-Umschalter umfasst: eine Vielzahl von ersten Schnittstellen (114), welche mit den Bedienungsvorrichtungen (154) zum Empfangen mehrerer lokaler elektrischer Signale verbunden sind; eine Vielzahl von zweiten Schnittstellen (112), welche mit lokalen Computern verbunden sind; gekennzeichnet durch eine Paketverschlüsselungsvorrichtung (122), die zumindest ein Netzwerkpaket (300) umfassend eine Vielzahl von Datenabschnitten (314a, 314b, 314c, 314d) erzeugt, in welchen die lokalen elektrischen Signale gespeichert sind, welche durch die ersten Schnittstellen erhalten wurden; eine Netzwerkvorrichtung (130), welche mit der Netzwerkvorrichtung (130) eines anderen KVM-Umschalters (100b) unter Verwendung eines Netzwerkprotokolls zum Übertragen der Netzwerkpakete und zum Erhalten der von anderen KVM-Umschaltern (100b) gesendeten Netzwerkpaket kommuniziert; eine Paketentschlüsselungsvorrichtung (124), zum Entschlüsseln zumindest eines entfernten elektrischen Signales von einem Netzwerkpaket eines anderen KVM-Umschalters (106); eine Umschaltvorrichtung (120), welche die lokalen und entfernten elektrischen Signale zu den zweiten Schnittstellen (112) und der Paketverschlüsselungsvorrichtung entsprechend einer Pfadauswahleinstellung überträgt, und wobei die Umschaltvorrichtung (120) derart ausgebildet ist, dass entsprechend der Pfadauswahleinstellung ein lokales Signal von der Umschaltvorrichtung direkt zu einem lokalen Computer (152) gesendet wird, wenn der lokale Computer (152) das Pfadziel ist, oder das lokale Signal zur Paketverschlüsselungsvorrichtung gesendet wird, damit es als Netzwerkpaket verschlüsselt zu einem entfernten Computer übertragen wird, wenn der entfernte Computer das Pfadziel ist.
  2. KVM-Umschalter nach Anspruch 1, wobei das Netzwerkpaket einen Netzwerkoverheadabschnitt (302) besitzt.
  3. KVM-Umschalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes der lokalen elektrischen Signale ein Tastatursignal und ein Maussignal enthält.
  4. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Netzwerkvorrichtung (130) umfasst: einen Netzwerkschnittstellenchip (Network Interface Chip) (232), welcher mit der Paketverschlüsselungsvorrichtung (122) und der Paketentschlüsselungsvorrichtung (124) verbunden ist; und einen Netzwerkumschalter (234), welcher einen ersten Anschluss (264), einen zweiten Anschluss (274) und einen dritten Anschluss (284) besitzt; wobei der erste Anschluss (264) mit dem Netzwerkschnittstellenchip (232) verbunden ist und der zweite Anschluss (274) oder der dritte Anschluss (284) mit dem anderen KVM-Umschalter (100b) verbunden ist.
  5. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Netzwerkvorrichtung (130) einen 2-Wege-Umschalter (236) umfasst, welcher mit dem zweiten Anschluss (274) zum Umschalten zwischen einem Ethernet und einem anderen KVM-Umschalter (200b) verbunden ist.
  6. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die ersten Schnittstellen (104) eine Vielzahl von universalen, asynchronen Empfängern/Übertragern (universal asynchronous receivers/transmitters UARTs) und einen Halb-Duplex-Kommunikationsprozessor (216) enthalten.
  7. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zweiten Schnittstellen (112) eine Vielzahl von UARTs und einen Halb-Duplex-Kommunikationsprozessor (216) enthalten.
  8. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Paketverschlüsselungsvorrichtung (122) eine zentrale Verarbeitungseinheit (central processing unit CPU) enthält.
  9. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Paketentschlüsselungsvorrichtung (124) eine CPU enthält.
  10. KVM-Umschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Umschaltvorrichtung (120) eine CPU enthält.
  11. Rechner-Umschaltverfahren zur Ausführung an einem KVM-Umschalter, der mit mehreren lokalen Computern und über eine Netzwerkvorrichtung mit mehreren entfernten Computern verbunden ist, damit eine Vielzahl von lokalen Bedienungsvorrichtungen gemeinsam verwendet wird wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Empfangen einer Vielzahl von lokalen elektrischen Signalen, welche von den lokalen Bedienungsvorrichtungen gesendet wurden; Verteilen der lokalen elektrischen Signale in solcher Weise, dass, wenn die Pfadziele der lokalen elektrischen Signale die lokalen Computer sind, die lokalen elektrischen Signale zu den lokalen Computern übertragen werden, während wenn das Pfadziel der lokalen elektrischen Signale die entfernten Computer sind, zumindest ein Netzwerkpaket mit einer Vielzahl von Datenabschnitten erzeugt wird, welches korrespondierend die lokalen elektrischen Signale speichert; Übertragen der Netzwerkpakete zwischen dem KVM-Umschalter unter Verwendung eines Netzwerkprotokolls und anderen mittels der Netzwerkvorrichtung verbundenen KVM-Umschalter, wobei die Netzwerkpakete zu anderen KVM-Umschalter übertragen werden, welche mit den entfernten Computern verbunden sind, und Netzwerkpakete erhalten werden, welche von einem anderen KVM-Umschalter gesendet wurden; Erhalten von zumindest einem entfernten elektrischen Signal von dem Netzwerkpaket, welches von einem der anderen KVM-Umschalter weitergeleitet wurde; und Übertragen der entfernten elektrischen Signale zu den lokalen Computern ihrer Ziele.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Netzwerkpaket eine Netzwerkoverheadabschnitt (302) besitzt.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei jeder der lokalen elektrischen Signale ein Tastatursignal und ein Maussignal enthält.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das lokale elektrische Signal innerhalb des gleichen Netzwerkpaketes verschlüsselt wird, wenn die Pfadziele der lokalen elektrischen Signale die entfernten Computer sind, welche mit dem gleichen KVM-Umschalter verbunden sind.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die Kommunikation zwischen den KVM-Umschaltern durch die Verwendung eines Netzwerkschnittstellen-Chips (232) und eines Netzwerkumschalters (234) erzielt wird, welcher für jeden KVM-Umschalter konfiguriert ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei die lokalen elektrischen Signale unter Verwendung einer Vielzahl von UARTs und eines Halb-Duplex-Kommunikationsprozessors (216) erhalten werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, wobei das Netzwerkpaket eine CPU zum Verschlüsseln und Entschlüsseln benutzt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei die Pfade der lokalen und entfernten elektrischen Signale durch eine CPU geschaltet werden, entsprechend der Pfadauswahleinstellungen.
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