JP3917598B2 - 複合チェーン形成用のキーボード／ビデオ／マウススイッチ及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータスイッチング装置に関し、更に詳しくは、複合チェーン形成用のコンピュータスイッチ及びその伝送方法に関するものである。

情報技術の急速な進展に伴い、コンピュータとその周辺機器は、非常に一般的な存在になっている。多くの場合、コンピュータユーザーは、マウスとキーボードを使用してコンピュータを制御している。コンピュータユーザーは、モニタ又はスピーカを通じて、コンピュータの状態を監視することができる。そして、ユーザーは、しばしば、異なるタイプの処理を実行するべく、複数のコンピュータを有している。伝統的に、コンピュータは、それぞれ、キーボード、マウス、モニタ、及びスピーカを含む１組の入出力（Ｉ／Ｏ）周辺装置を有している。しかしながら、複数のコンピュータを有している場合には、これは、金銭とスペースの浪費である。

一方、大規模なシステムビジネスや企業の内部ネットワークにおいては、しばしば、数十台〜数千台のサーバーが必要とされる。それぞれのサーバーは、管理のために、モニタ、キーボード、及びマウスを必要としている。しかしながら、実際には、これらの装置の操作を必要とすることはまれであり、ほとんどの場合に、サーバーは、管理者による制御を必要とはしない。このような状況においては、それぞれのサーバーごとに、１組のＩ／Ｏ周辺装置を具備することは、まったく不必要なことであって、費用を所要すると共に、スペースを浪費することになる。

このため、少なくとも１組の操作装置を使用し、いくつかのコンピュータを管理するべく、キーボード／ビデオ／マウス（ＫＶＭ）スイッチが提案されている。このＫＶＭを使用すれば、費用の問題が解決されるのみならず、同時に、機器とスペースの問題も解決される。又、これにより、様々なインターフェイス間の互換性の問題も克服することができる。

現在、市販されている単一又は複合ＫＶＭスイッチの大部分は、伝送のために、ＣＡＴ５、ＰＳ／２（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｙｓｔｅｍ／２）、又はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェイスを使用している。更には、従来のＫＶＭスイッチを共に接続することは容易なことではない。いくつかの操作装置が同時に複数のコンピュータにアクセスする場合には、それぞれの操作装置の信号を順番に送出しなければならない。従って、信号の遅延問題が発生する可能性が高く、システム全体の効率が大幅に低下することになるのである。

このような２つの欠点のために、ユーザーに多数の不都合がもたらされている。特に、大規模なシステムビジネスや中規模の企業の内部ネットワークの場合には、ＫＶＭスイッチが多数の操作装置とコンピュータを同時にサポートできなければ、システムの構築と保守の費用が増大するのみならず、ネットワーク全体の通信効率が低下してしまうのである。

本発明の目的は、多数の操作装置及びコンピュータに接続するべく、複数のＫＶＭスイッチに接続するＫＶＭスイッチを提供することである。これにより、信号の遅延問題も解決される。

本発明の別の目的は、接続されている複数のＫＶＭスイッチがデータを迅速に交換することができ、この結果、ＫＶＭスイッチのデータ交換効率と拡張性が改善されるコンピュータスイッチング方法を提供することである。

これらの目的に従い、本発明は、ＫＶＭスイッチとその方法を提供する。これにより、いくつかのローカルコンピュータ及びリモートコンピュータが、いくつかのＫＶＭスイッチを使用し、いくつかのローカル操作装置を共有できるようになる。まず、ローカル操作装置から伝送されたローカル電気信号を受信した後に分配する。ローカル電気信号の経路上の宛先がローカルコンピュータになっている場合には、ローカルコンピュータに送信する。一方、ローカル電気信号の経路上の宛先がリモートコンピュータになっている場合には、そのローカル電気信号に従い、ローカル電気信号を相応に保存するいくつかのデータセクションを有する少なくとも１つのネットワークパケットを生成する。

リモートコンピュータが接続されているその他のＫＶＭスイッチに対してこれらのネットワークパケットを伝送すると共に、別のＫＶＭスイッチから伝送されたネットワークパケットを受信するべく、ネットワークプロトコルを使用してＫＶＭスイッチ間に通信を確立する。そして、別のＫＶＭスイッチによって伝送された別のネットワークパケットから、少なくとも１つのリモート電気信号を取得した後に、その対応する宛先のローカルコンピュータに伝送する。

この開示するＫＶＭスイッチは、少なくともいくつかの第１インターフェイス、いくつかの第２インターフェイス、パケットエンコード装置、ネットワーク装置、パケットデコード装置、及びスイッチ装置を含んでいる。第１インターフェイスは、接続されているローカル操作装置からローカル電気信号を受信するべく、ローカル操作装置に接続している。第２インターフェイスは、ローカルコンピュータに接続している。パケットエンコード装置は、ローカル電気信号に従い、第１インターフェイスから受信したローカル電気信号を相応に保存するいくつかのデータセクションを有する少なくとも１つのネットワークパケットを生成する。

ネットワーク装置は、ネットワークパケットを送出すると共に、別のタイプのＫＶＭスイッチからネットワークパケットを受信するベく、ネットワークプロトコルを使用して別のタイプのＫＶＭスイッチのネットワーク装置と通信する。パケットデコード装置は、別のタイプのＫＶＭスイッチから送信されたネットワークパケットをデコードし、少なくとも１つのリモート電気信号を取得する。スイッチ装置は、経路選択設定に従って、ローカル又はリモード電気信号を第２インターフェイス又はパケットデコード装置に分配する。

本発明の好適な実施例によれば、それぞれのローカル電気信号は、キーボード信号とマウス信号を含んでいる。ネットワークパケットは、更にネットワークオーバーヘッドセクションを有している。ローカル電気信号の経路上の宛先が同一のリモードＫＶＭスイッチに接続されたリモートコンピュータである場合には、ローカル電気信号は、同一のネットワークパケット内においてエンコードされる。

ネットワーク装置は、ネットワークインターフェイスチップとネットワークスイッチを含んでいる。ネットワークインターフェイスチップは、パケットエンコード装置とパケットデコード装置に接続している。ネットワークスイッチは、第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有している。第１ポートは、ネットワークインターフェイスチップに接続している。第２及び第３ポートの１つは、別のタイプのＫＶＭスイッチに接続している。又、ネットワーク装置は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ又は別のタイプのＫＶＭスイッチにスイッチングするべく、第２ポートに接続する２ウェイスイッチを更に含んでいる。

スイッチ装置は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）を含んでいる。第１インターフェイスは、いくつかのＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）と半二重通信プロセッサを含んでいる。第２インターフェイスも、いくつかのＵＡＲＴを含んでいる。パケットエンコード装置とパケットデコード装置は、パケットのエンコード／デコードのために、別個のＣＰＵを含むか、或いは同一のＣＰＵを共有している。

本発明のこれら及びその他の特徴、態様、及び利点は、本明細書の説明と、一例として提示している（従って、本発明を限定するものではない）以下の添付図面を参照することにより、明らかになるであろう。

図１に示されている好適な実施例の概略図において、キーボード／ビデオ／マウス（ＫＶＭ）スイッチ１００ａは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェイス、ＣＯＭ（シリアルポート）インターフェイス、又はＰＳ／２（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｓｙｓｔｅｍ／２）インターフェイスなどのいくつかの第２インターフェイス１１２を使用し、いくつかのローカルコンピュータ１５２に接続している。このスイッチは、更に、ＵＳＢ、ＣＯＭ、又はＰＳ／２インターフェイスなどのいくつかの第１インターフェイス１１４を使用し、キーボードやマウスなどのいくつかのローカル操作装置１５４にも接続している。尚、この実施例をわかりやすく説明するべく、図１においては、本発明者らは、例示用として、１つの第１インターフェイス１１４と１つの第２インターフェイス１１２のみを使用している。

経路選択設定に従い、ローカル電気信号の経路上の宛先がローカルコンピュータ１５２になっている場合には、スイッチ装置１２０（例：スイッチチップ、プログラム可能なチップ、又はＣＰＵ）は、そのローカル電気信号を宛先である第２インターフェイス１１２に送信する。一方、ローカル電気信号の経路上の宛先が、別のＫＶＭスイッチ１００ｂに接続されているものなどのリモートコンピュータである場合には、スイッチ装置１２０は、そのローカル電気信号をパケットエンコード装置１２２に送信する。

プログラム可能なチップやＣＰＵなどのパケットエンコード装置１２２は、第１インターフェイス１５４によって受信されたローカル電気信号を相応に保存するいくつかのデータセクションを有する少なくとも１つのネットワークパケットを生成する。

このパケットエンコード装置１２２によって生成されたネットワークパケットを送信すると共に、別のＫＶＭスイッチ１００ｂから伝送されたものを受信するべく、ネットワーク装置１３０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔや無線プロトコルなどのネットワークプロトコルにより、その他のＫＶＭスイッチ１００ｂのネットワーク装置と通信を確立する。次いで、プログラム可能なチップやＣＰＵなどのパケットデコード装置１２４は、その他のＫＶＭスイッチ１００ｂから伝送されたネットワークパケットから、少なくとも１つのリモート電気信号をデコードして取得する。そして、スイッチ装置１２０は、経路選択設定に従い、そのリモート電気信号を宛先である第２インターフェイス１１２に分配し、宛先のローカルコンピュータ１５２に到達することになる。

図２は、実際に実装した図１の実施例の概略図である。いくつかの第２インターフェイス１２２が、いくつかのコンピュータ接続ポート２１２を介していくつかのローカルコンピュータ１５２に接続している。いくつかの第１インターフェイス１１４は、いくつかの操作装置接続ポート２１４を使用し、いくつかのローカル操作装置１５４に接続している。尚、この実施例をわかりやすく説明するべく、図２においては、本発明者らは、例示用として、１つの操作装置接続ポート２１４と１つのコンピュータ接続ポート２１２のみを使用している。

ローカルコンピュータ１５２とＫＶＭスイッチ２００ａ間においては、電気信号をＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）及び半二重通信プロセッサ２１６を使用して伝送している。ローカル操作装置１５４とＫＶＭスイッチ２００ａ間においても、電気信号を同一のＵＡＲＴ及び半二重通信プロセッサ２１６の組を使用して伝送している。本発明の別の実施例においては、信号伝達における互換性を考慮し、まず、電気信号をデータパケットに変換することが可能である。この結果、スイッチの様々なインターフェイス間における信号伝達の互換性を向上させることができる。

本発明の一実施例においては、ＫＶＭスイッチ２００ａは、３２個のローカルコンピュータ１５２と４個のローカル操作装置１５４に同時に接続可能である。即ち、ＫＶＭスイッチ２００ａは、３２個のコンピュータ接続ポート１１２と４個の操作装置接続ポート１１４を有している。従って、４個の９ポートＵＡＲＴと、１個の半二重通信プロセッサを電気信号の伝送用に構成する必要がある。尚、半二重通信プロセッサは、多少高価な全二重通信プロセッサ又はその他の更に好適なプロセッサによって置き換えることができる。

スイッチ装置１２０は、ＣＰＵ２２０を利用し、ルーティングテーブルなどのストレージ媒体内に保存されている経路選択設定に従ってローカル及びリモード電気信号の経路を設定する。電気信号の経路上の宛先がローカルコンピュータ１５２になっている場合には、ＣＰＵ２２０は、ＵＡＲＴ及び半二重通信プロセッサ２１６を介し、電気信号を宛先のコンピュータ接続ポート２１２、次いで、宛先のローカルコンピュータ１５２に伝送する。

一方、電気信号の経路上の宛先がリモートコンピュータになっている場合には、ＣＰＵ２２０は、パケットエンコードを実行し、電気信号に従い、操作装置接続ポート２１４によって受信した電気信号を相応に保存するいくつかのデータセクションを有する少なくとも１つのネットワークパケットを生成する。その後、このネットワークパケットは、ネットワーク装置１３０に伝送される。

ネットワーク装置１３０は、このＣＰＵ２２０によって生成されたネットワークパケットを伝送すると共に、別のＫＶＭスイッチ２００ｂによって伝送されたものを受信するべく、ネットワークインターフェイスチップ（ＮＩＣ）２３２及びネットワークスイッチ２３４を含んでいる。ネットワークスイッチ２３４は、第１ポート２６４、第２ポート２７４、及び第３ポート２８４を有している。第１ポート２６４は、ＮＩＣ２３２に接続している。第２ポート２７４と第３ポート２８４は、別のＫＶＭスイッチ２００ｂに接続することができる。

又、本発明のこの好適な実施例においては、ネットワーク装置１３０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔと別のＫＶＭスイッチ２００ｂ間のスイッチングを行うべく、第２ポート２７４に接続された２ウェイスイッチ２３６を更に含んでいる。この２ウェイスイッチ２３６は、ＣＰＵ２２０によって制御されている。そして、２ウェイスイッチ２３６がＥｔｈｅｒｎｅｔにスイッチングした場合には、ＫＶＭスイッチ２００ａは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔからファームウェアをダウンロードすることにより、アップグレードすることができる。又、遠隔地の管理者も、このＥｔｈｅｒｎｅｔを介し、ＫＶＭスイッチ２００ａを直接管理及び監視し、その操作記録を追跡することができる。

この好適な実施例においては、このＫＶＭスイッチがいくつかのＫＶＭスイッチと接続している場合には、第１のＫＶＭスイッチの２ウェイスイッチがＥｔｈｅｒｎｅｔに接続され、その他のものが相互接続されるように、ＫＶＭスイッチが設定されている。そして、第１ＫＶＭスイッチを介してダウンロードされたファームウェアが、その他のＫＶＭスイッチに転送される。ネットワークパケットの伝送と受信は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔプロトコルに従って実行される。しかしながら、当業者であれば、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、その他の設定又はネットワークプロトコルを使用可能である。

ネットワークスイッチ２３４が別のＫＶＭスイッチ２００ｂからネットワークパケットを受信すると、ＮＩＣ２３２は、そのネットワークパケットをＣＰＵ２２０に転送する。ＣＰＵ２２０は、そのネットワークパケットから、経路上の宛先がローカルコンピュータ１５２になっている少なくとも１つのリモート電気信号を取得する。そして、ＣＰＵ２２０は、経路選択設定に従い、そのリモート電気信号を宛先であるコンピュータ接続ポート２１２及び、宛先であるローカルコンピュータ１５２に伝送する。

又、この好適な実施例におけるスイッチ装置１２０、パケットエンコード装置１２２、及びパケットデコード装置１２４の機能は、同一のＣＰＵ２２０を使用して実装されている。従って、この実施例における各装置は、必ずしも独立的に実装されてはいない。即ち、これらの装置は、適切なプログラムを使用して１つ又は複数のプログラム可能なチップ又はＣＰＵを共有することができるのである。

図３は、図２におけるネットワークパケットの概略図である。ＫＶＭスイッチ２００ａは、同時に４つのローカル操作装置１５４に接続可能であり、ネットワークパケット３００は、各操作装置接続ポート２１４によって受信された電気信号を相応に保存する４つのデータセクション３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、３１４ｄを有している。

又、ネットワークパケット３００は、ネットワークオーバーヘッドセクション３０２とプロトコルセクション３１２を更に含んでいる。本明細書において使用するＥｔｈｅｒｎｅｔプロトコルにおいては、ネットワークオーバーヘッドセクション３０２は、ＮＩＣアドレスなどのＥｔｈｅｒｎｅｔオーバーヘッドを保存している。プロトコルセクション３１２は、ネットワークパケット３００のパケットプロトコルを定義するプロトコルコードを保存している。

この好適な実施例においては、複数のローカル操作装置１５４が、同一のその他のＫＶＭスイッチ２００ｂに接続されているリモートコンピュータにアクセスする場合には、それらローカル操作装置１５４の電気信号を同一のネットワークパケット内においてエンコード及び保存している。そして、この複数の異なるローカル操作装置１５４からの電気信号は、同一のその他のＫＶＭスイッチ２００ｂに接続されているリモートコンピュータに信号の遅延が発生しないように、同一のネットワークパケットを使用して伝送される。

この実施例におけるＫＶＭスイッチは、多数の操作装置及びコンピュータと通信するべく、自身のネットワーク装置を使用してその他のものに接続している。このネットワーク装置は、技術的に成熟し統一されたネットワークプロトコルを使用してその他のＫＶＭスイッチのネットワーク装置に接続する安価なＮＩＣ及びネットワークスイッチを含むことができる。設計及び製造のコスト低減に加え、このＫＶＭスイッチは、外部ネットワーク環境に対して容易且つ直接的に接続可能であり、ファームウェアのアップグレードが促進される。更には、管理者がネットワークを介してＫＶＭスイッチを直接的に管理及び監視したり、或いは、その操作記録を追跡することも可能である。

又、この好適な実施例では、ネットワークパケットを使用し、同一のＫＶＭスイッチに接続されている経路上の宛先を有するリモートコンピュータの電気信号を伝送している。これにより、ソートと待機に起因する従来技術における信号の遅延問題が防止される。この結果、共に接続されている複数のＫＶＭスイッチの迅速なデータ交換が可能になり、ＫＶＭスイッチの効率と拡張性が向上する。

以上、特定の実施例を参照し、本発明について説明したが、この説明は、限定を意図するものと解釈されてはならない。当業者には、これらの開示した実施例の様々な変更、並びに代替実施例が明らかであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の範囲に属するすべての変更を包含することを意図するものである。

本発明の好適な実施例の概略図である。 実際に実装された図１に示されている好適な実施例の概略図である。 図２に示されている好適な実施例におけるネットワークパケットの概略図である。

Claims (4)

1. 複数のローカル及びリモートコンピュータが複数のローカル操作装置を共有するためのキーボード／ビデオ／マウス（ＫＶＭ）スイッチであって、
   複数のローカル電気信号を受信するべく前記ローカル操作装置に接続している複数の第１インターフェイスと、
   前記ローカルコンピュータに接続している複数の第２インターフェイスと、
   前記第１インターフェイスによって受信された前記ローカル電気信号を相応に保存する複数のデータセクションを有する少なくとも１つのネットワークパケットを前記ローカル電気信号に従って生成するパケットエンコード装置と、
   前記ネットワークパケットを送信すると共に、別のＫＶＭスイッチから伝送された前記ネットワークパケットを受信するべく、ネットワークプロトコルを使用して前記別のＫＶＭスイッチのネットワーク装置と通信するネットワーク装置と、
   前記別のＫＶＭスイッチの前記ネットワークパケットから、少なくとも１つのリモート電気信号を取得するパケットデコード装置と、
   経路選択設定に従い、前記ローカル及びリモート電気信号を前記第２インターフェイス及び前記パケットエンコード装置に伝送するスイッチ装置と、を備え、
   前記スイッチ装置は、前記経路選択設定に対応して、ローカルコンピュータが経路上のあて先であるときローカル信号をローカルコンピュータへ直接送り、リモートコンピュータが経路上のあて先であるときローカル信号がネットワークパケットとしてデコードされたローカル信号をリモートコンピュータに送るためにパケットでコード装置へ伝送することを特徴とするＫＶＭスイッチ。
2. 前記ネットワーク装置は、
   前記パケットエンコード装置と前記パケットデコード装置に接続しているネットワークインターフェイスチップ（ＮＩＣ）と、
   第１ポート、第２ポート、及び第３ポートを有し、前記第１ポートは、前記ＮＩＣに接続しており、前記第２ポート及び前記第３ポートの１つは、前記別のＫＶＭスイッチに接続しているネットワークスイッチと、
   を有することを特徴とする請求項１記載のＫＶＭスイッチ。
3. 複数のローカルコンピュータに接続された複数のＫＶＭスイッチにおいて実行され、複数のローカル操作装置を共有するために複数のローカルコンピュータを有するネットワーク装置によって接続されるためのコンピュータスイッチング方法であって、
   前記ローカル操作装置から伝送された複数のローカル電気信号を受信する段階と、
   前記ローカル電気信号の経路上の宛先が前記ローカルコンピュータになっている場合には、前記ローカル電気信号を前記ローカルコンピュータに伝送し、前記ローカル電気信号の経路上の宛先が前記リモートコンピュータになっている場合には、前記ローカル電気信号を相応に保存する複数のデータセクションを有する少なくとも１つのネットワークパケットを生成するように、前記ローカル電気信号を分配する段階と、
   前記ネットワークパケットを前記リモートコンピュータに接続されたその他のＫＶＭスイッチに伝送すると共に、別のＫＶＭスイッチから伝送された前記ネットワークパケットを受信するべく、ネットワークプロトコルを使用して前記ＫＶＭスイッチを有するネットワーク装置により接続されたＫＶＭスイッチとその他のネットワークスイットとの間でネットワークパケットを伝送する段階と、
   前記別のＫＶＭスイッチから伝送された前記ネットワークパケットから、少なくとも１つのリモート電気信号を取得する段階と、
   前記リモート電気信号を、それらの宛先である前記ローカルコンピュータに伝送する段階と、
   を含むことを特徴とするコンピュータスイッチング方法。
4. 前記ローカル電気信号の経路上の宛先が、同一の前記ＫＶＭスイッチに接続された前記リモートコンピュータである場合には、前記ローカル電気信号を同一のネットワークパケット内においてエンコードすることを特徴とする請求項３記載のコンピュータスイッチング方法。

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