Для чего нужен матричный коммутатор
Что такое матричные коммутаторы (KVM)
В этой статье мы расскажем, для решения каких задач подходят матричные коммутаторы, чем они отличаются от KVM-переключателей, какова база создания матрицы, а также разберем, как выбрать KVM-оборудование.
Что умеют матричные коммутаторы
Матричный коммутатор – это оборудование, которое умеет подключать удаленные рабочие места к серверам, входящим в матрицу, в настраиваемых комбинациях.
Коммутация происходит на аппаратном уровне. Пользователи подключаются к различным машинным комплексам, имеющим разъемы USB, PS/2, RS232 и т.д., с установленным программным обеспечением, стандартным или специализированным. Спектр подключаемых устройств огромен: от камер видеосъемки до автоматизированных станков на производствах.
Рис.1. Варианты переключения сигналов с матричным коммутатором 4×4
Подобные несложные системы возможно спроектировать и реализовать без участия KVM, например с применением виртуальных рабочих столов.
KVM-технологии и специализированное оборудование нужны тогда, когда требуется создать многофункциональную систему, способную адаптироваться к новым условиям. Этому способствует сам принцип работы KVM – функционирование на аппаратном уровне. Это значит, что на производительность системы не влияет ПО подключенного оборудования. Это важно в проектах, требующих специальное оборудование и специально написанные программы, например, в системах удаленного администрирования промышленными производственными установками.
Матричный коммутатор расширяет функционал матричной сети и позволяет системному администратору централизованно управлять всеми сеансами подключения, давая тому или иному пользователю сети определенные права на управление.
Благодаря матричной коммутации создаются многоуровневые матрицы, динамически конфигурируемые, с четким разграничением возможностей пользователей и администраторским управлением данными.
Матричный коммутатор и KVM-переключатель сигналов: в чем разница
Нередко даже специалисты в IT-сфере путают эти понятия, заменяя в обиходе одно понятие другим. Да, функции этих устройств похожи, и тем не менее их следует различать.
KVM-переключатель
Рис. 2. KVM-переключатель 8×32 NTI UNIMUX
Основная задача KVM-переключателя отражена в названии устройства. Аппарат переключает сигналы между удаленными рабочими станциями и серверами.
Среди моделей переключателей существуют устройства, по своим характеристикам приближенные к коммутаторам: они умеют давать доступ управления сессиями.
Матричный коммутатор
Матричные коммутаторы умеют переключать сигналы между системами и обеспечивать мультивещание. Это значит, система позволяет множеству специалистов подключиться к матрице, распределять сигналы различных типов между разными удаленными рабочими местами. Это актуально, когда, например, нужно вывести видеосигнал на одну удаленную консоль, а аудиосигнал – на вторую. Также администратор может координировать полномочия всех подключенных пользователей, настраивая многочисленные комбинации подключений.
Рис. 3. Мультивещательная система, созданная посредством технологии матричной коммутации. KVM-переключатель не подходит для решения этой задачи
Благодаря матричной коммутации один пользователь способен подключиться сразу к нескольким серверам. Переключение между ними осуществляется мгновенно благодаря настройке горячих клавиш или OSD-меню.
Передовые производители KVM-оборудования (британская Adder и немецкая IHSE) предлагают клиентам еще более совершенные технологии. Так, например, возможно так называемое «бесшовное» подключение, когда переключение между системами осуществляется простым передвижением курсора мыши на соседний монитор.
О FreeFlow, технологии производителя Adder, подробнее читайте здесь.
Как строится KVM-матрица (обзор основных принципов: KVM over IP и «точка – точка»)
Матричный коммутатор – это центральный аппарат, вокруг которого строится KVM-матрица. В систему входит и другое KVM-оборудование: удлинители сигналов видео, аудио, USB и др. Передатчики и приемники, составляющие KVM-удлинитель, подсоединяются к матричному коммутатору двумя способами. Первый – режим «точка – точка»: передатчик и приемник подключаются к матричному коммутатору так: трансмиттер ↔ матричный коммутатор ↔ ресивер. Второй способ подключения – по IP-сети (см. рис.4).
Рис. 4. Схема матричной коммутации KVM over IP на примере KVM-решения AdderLink INFINITY
Эти способы отличаются по наибольшей длине передачи сигнала. При подключении через кабель с помощью коаксиального кабеля можно передать сигнал на расстояние до 500 метров, витой пары – до 140 метров и оптоволоконному кабелю – до 10 км. При использовании второй модели KVM over IP лимита на наибольшую допустимую длину передачи сигнала нет.
Если матричная коммутация построена по принципу KVM over IP, можно настроить доступ к системе как в локальной сети, так и с выходом в глобальную сеть. В связи с этим в IT-сфере бытует миф о недостаточной надежности коммутации KVM over IP.
Развенчать этот миф довольно просто, если понять принцип в основе коммутации. В матрице, созданной посредством IP-сети, подключение осуществляется с помощью обычного сетевого коммутатора. В случае с системой KVM over IP эту роль берет на себя сервер управления, который также подключается к IP-сети с помощью сетевого коммутатора. Это значит, что безопасность сети целиком обусловлена настройками и защищенностью сетевого коммутатора. Матричная сеть бывает открытой и закрытой. Если настроить матрицу закрытого типа, то есть без прямого подключения к интернету, ее можно считать такой же надежной, как при кабельном подключении.
Принцип KVM over IP – более совершенная технология, если сравнить с кабельным подключением. И вот почему.
Рекомендации по выбору матричного коммутатора: на что обратить внимание
Очевидно, что матричный коммутатор является частью общей системы. Нужно учитывать запросы и особенности всей матрицы и возможности KVM-удлинителей сигнала.
Необходимые типы сигналов
Матрицы, в которых важна передача звуковых или видео сигналов, управляются AV-коммутаторами. Если же нужна дополнительная поддержка управления с удаленной рабочей станции, понадобится KVM-коммутатор.
AV-коммутаторы нужны для поддержки систем наблюдения или при организации цифровых вывесок, то есть там, где оператор не управляет системой, а только переключает сигналы и просматривает видео. Если источник сигнала располагается вблизи от экрана, куда выводится сигнал, AV-коммутация не требует даже KVM-удлинителей.
Наибольшее число подключенных аппаратов
Наибольшее число подключенных к KVM-матрице машин и удаленных рабочий станций ограничено или собственно коммутатором (при подключении «точка – точка»), или сервером (при выборе KVM over IP).
Матричные коммутаторы, предполагающие кабельное подключение, имеют статические или динамические порты.
Статические порты
Если в техническом описании к коммутатору указана характеристика в формате MxN, где M – число входов, N – число выходов.
Допустим, в описании есть информация 8х4. Это значит, что максимальное количество серверов или ПК равно 8, в допустимое число пользователей системы – 4. Больше 12 устройств подключить не получится.
Матричные коммутаторы с динамическими портами
Коммутаторы более современные предполагают большую гибкость в оснащении устройствами. В любой момент матрицы, построенные вокруг таких коммутаторов, можно масштабировать. Такие решения популярны в сфере среднего и крупного бизнеса, с прицелом на будущее.
Рассмотрим на примере. На рисунке 7 ниже – 30-портовый AdderView DDX30. Из тридцати портов семь статических. К ним можно подключить пользовательские устройства. Двадцать три остальных свободно могут быть использованы как для подсоединения машин, так и новых удаленных рабочих станций.
Рис. 5. Матричный коммутатор AdderView DDX30
Чтобы не ошибиться в выборе матричного коммутатора, необходимо просчитать варианты масштабирования матрицы на ближайшие несколько лет. Имейте в виду: если вы выберете коммутатор с несколькими статическими портами, через два года они могут «закончиться», то есть понадобятся больше машин или пользователей. Если такая ситуация возникла, поможет только приобретение и подключение к первому еще одного матричного коммутатора (каскадирование).
Рис. 6. Матричный коммутатор IHSE Draco tera Enterprise (до 576 динамических портов)
Некоторые коммутаторы предполагают масштабирование за счет настройки добавочных интерфейсных модулей. К примеру, в отдельных матричных коммутаторах немецкого производителя IHSE встроено до 576 портов. Да, масштабировать матрицу будет легко, но остро встает вопрос о целесообразности приобретения такого оборудования из-за дороговизны решения.
Отказоустойчивость
Отказоустойчивость – важная характеристика, определяющая надежность всей системы. Это целый комплекс из параметров, которые обязательно нужно изучить. Мы составили список вопросов, ответив на которые легко проанализировать выбранный вариант.
Всё о матричных коммутаторах
Назначение и функции. Отличия матричных коммутаторов от многопользовательских KVM-переключателей. Принципы построения матричной сети. Критерии выбора оборудования.
Назначение и функции матричных коммутаторов
Матричный коммутатор – устройство, позволяющее подключать множество пользователей ко множеству систем в различных динамических комбинациях. При этом под системами понимаются любые устройства и программно-аппаратные комплексы, оснащённые видео и/или периферийными портами (USB, PS/2, RS232 и пр.), начиная от обычных видеокамер и заканчивая промышленным производственным оборудованием.
Рис. 1. Пример матричной коммутации 4х4
Собственно, простые матрицы (как на рис. 1) можно строить и без использования KVM-технологий. В некоторых случаях можно ограничиться инструментами виртуализации, которых сегодня великое множество.
Однако наиболее функциональные и гибкие матрицы получаются только с использованием KVM-технологий. В первую очередь, это связано с тем, что при использовании KVM-технологий коммутация осуществляется на аппаратном уровне. То есть производительность и функциональность сетевой матрицы не зависит от программного обеспечения, что особенно актуально в проектах, использующих специфическое ПО (например, при организации систем управления промышленным производственным оборудованием).
Помимо расширенной фунциональности самой матрицы, матричный коммутатор обеспечивает возможность удобного централизованного управления всеми подключениями и правами пользователей.
Таким образом, благодаря матричным коммутаторам, стало возможно строить динамические многоуровневые системы с распределенными полномочиями по пользованию и управлению информацией.
Матричный коммутатор или KVM-переключатель?
Поскольку функционал и назначение этих устройств схож, существует путаница. Так, пользователи могут искать матричный коммутатор, имея ввиду KVM-переключатель, и наоборот. Рассмотрим, какая разница между этими устройствами.
KVM-переключатель
Рис. 3. KVM-переключатель 8×32 NTI UNIMUX
KVM-переключатель только переключает сигналы между пользователями и системами.
Некоторые многопортовые KVM-переключатели предоставляют возможность удалённого управления подключениями, что максимально приближает их к матричным коммутаторам.
Матричный коммутатор
Рис. 4. Мультивещательная сеть на основе матричного коммутатора. Обычные KVM-переключатели так не умеют
Рис. 5. Переключение между системами с помощью OSD-меню
Также матричные коммутаторы позволяют одному пользователю подключаться сразу к нескольким машинам одновременно, переключая управление между ними за долю секунды с помощью горячих клавиш или OSD-меню.
Некоторые решения матричной коммутации (Adder, IHSE) также предлагают ещё более продвинутые возможности, т.н. «бесшовное» переключение простым перемещением курсора мыши с экрана на экран соответствующих систем (подробнее см. Free-Flow: технология бесшовного переключения).
Принципы построения матричной сети: IP или «точка-точка»?
Матричный коммутатор является основным устройством, на базе которого строится сеть. Обычно матричные коммутаторы используются в комплексе с удлинителями видео, аудио и USB и других периферийных сигналов. При этом удлинители (трансмиттеры и ресиверы) подключаются к матричному коммутатору либо в режиме «точка-точка» (трансмиттер ↔ матричный коммутатор ↔ ресивер), либо по IP-сети (Рис. 6).
Рис. 6. Матричная коммутация KVM over IP (решение AdderLink INFINITY)
В случае передачи данных по IP-сети доступ к расположенным в сети устройствам может осуществляться не только локально, но и через Интернет, поэтому распространено предубеждение о более высокой, по сравнению с прямым подключением, уязвимостью систем KVM over IP.
По многим параметрам технология KVM over IP выигрывает у стандартных, «проводных» способов построения матричных сетей:
Критерии выбора матричного коммутатора
Поддерживаемые типы сигналов
Системы матричной коммутации могут распределять только аудио/видео сигналы (AV-коммутаторы), либо аудио/видео + сигналы периферийного оборудования, в том числе устройств ввода (KVM-коммутаторы).
Системы AV-коммутации обычно используются в системах видеонаблюдения, в системах цифровой рекламы и пр., то есть в тех проектах, когда пользователю не нужно управлять системой, а нужно просто просматривать и переключать видео. При отсутствии в ТЗ требований к значительному удалению видеоисточников от дисплеев AV-коммутаторы могут использоваться без удлинителей сигналов.
Максимальное количество подключаемых устройств
Максимальное количество подключаемых к матрице систем и пользовательских рабочих мест определяется возможностями матричного коммутатора (в случае организации сети прямым подключением) или сервера управления (в случае коммутации KVM over IP).
В системах прямого подключения матричный коммутатор может быть оснащён статическими или динамическими портами.
Коммутаторы со статическими портами
Размерность на таких матричных коммутаторах обозначается как MxN, где M — количество входных портов, а N — количество выходных.
Например, коммутатор 8х4 – это 8 входных и 4 выходных статических портов. То есть при общем количестве портов 12 вы не сможете подключить к коммутатору более 4 пользователей или более 8 систем.
Динамические порты
Матричные коммутаторы с динамическими портами – это коммутаторы нового поколения, наиболее популярные в средних и крупных компаниях, готовых к масштабированию. Так, например, матричный коммутатор AdderView DDX30 (рис. 7) имеет 30 портов, из которых только 7 – статические выходные (для подключения пользователей). Остальные 23 – настраиваемые. То есть их можно использовать как для подключения систем, так и для подключения пользователей.
Рис. 7. Матричный коммутатор AdderView DDX30
Оптимальная размерность матричного коммутатора определяется необходимостью потенциального масштабирования сети. В случае использования небольших матричных коммутаторов со статичными портами масштабирование осуществляется путём каскадирования системы. То есть по мере того, как порты матричного коммутатора «заканчиваются», покупаются новые матричные коммутаторы и подключаются к имеющимся.
Рис. 8. Матричный коммутатор IHSE Draco tera Enterprise (до 576 динамических портов)
В некоторых же матричных коммутаторах «размерность» можно наращивать по мере необходимости путём установки дополнительных интерфейсных модулей. Это, например, коммутаторы IHSE, максимальное количество портов в которых может достигать 576. Подобные решения более выгодны в плане масштабирования, но отличаются более высокой изначальной стоимостью.
Отказоустройчивость
Несмотря на то, что слово «отказоустойчивость» воспринимается уже как маркетинговое клише, это всё-таки важный параметр. Есть вполне конкретные вещи, на которые следует обратить внимание, если вас интересует надёжность матричного коммутатора:
В каталоге на нашем сайте представлены матричные коммутаторы всех современных производителей KVM оборудования: ATEN, Adder, Thinklogical, IHSE, NTI и др. У нас вы можете найти матричный коммутатор практически под любой проект, под любые требования.
Между тем, мы понимаем, как сложно бывает разобраться в оборудовании, с которым не работаешь каждый день, и поэтому с удовольствием проконсультируем вас по телефону +7 (495) 648 67 41 или электронной почте info@kvmtech.ru.
Кроме того, у вас есть уникальная возможность протестировать работу решений матричной коммутации Adder и IHSE в своём проекте (для этого также отправьте нам заявку на электронную почту) или на нашем демостенде, расположенном по адресу: Москва, ул. Южнопортовая, 5.
Приходите, мы будем рады поделиться с вами новейшими достижениями в области KVM!
Матричные коммутаторы — что это и их предназначение
Устройство, которое может соединить пользователей с другими системами в разнообразных комбинациях, называется матричным коммутатором. Вид подключаемых устройств зависит от выходов и входов коммутатора. Это могут быть выходы USB, HDMI и т.д. Количество входов и выходов в разных моделях различное. Название этого устройства происходит от его основного элемента – матрицы. Выбрать качественный матричный коммутатор можно в интернет-магазине “PRO Звук”.
Виды матричных коммутаторов.
В зависимости от количества входов и выходов коммутаторы могут быть симметричными или несимметричными. В устройствах первого вида количество входов и выходов одинаково. Во втором случае разное. Матричные коммутаторы могут отличаться по видам разъемов.
Такие устройства могут иметь разный способ удаленного управления. Часто коммутаторы управляются просто кнопками. Если устройство установлено в недоступном месте, тогда управление производят при помощи пульта или панели. При этом возможно подключение только определенных нужных входов и выходов.
Применение.
Такие коммутаторы получили широкое распространение. При помощи таких устройств можно передавать информацию с одного источника большому количеству пользователей. Одним из примеров использования матричного коммутатора может быть телевизионный выпуск новостей.
В процессе просмотра на экране быстро меняются картинки. Сначала видна ведущая в студии, затем сюжет с места происшествия и т.д. Это все возможно благодаря использованию матричного коммутатора. Он способен передавать не только изображение, но и звуковой сигнал с нескольких разных источников на один определенный.
Матричные коммутаторы используют в шоу-бизнесе, для съемок концертных программ.
Матричные коммутаторы широко используются в системах наблюдения. При установке нескольких камер в различных местах, при помощи коммутатора возможно выведение информации на один экран. При этом передачу аудио сигнала тоже можно предусмотреть. Охранные системы пользуются таким методом передачи информации с разных источников на диспетчерское табло.
В пунктах управления транспортом тоже используются матричные коммутаторы, которые работают круглосуточно. Они передают диспетчеру сигналы о состоянии транспорта и непредвиденных поломках и остановках. В таких пунктах качеству и надежности этого оборудования уделяют особое внимание.
Работа экстренных служб тоже во многом зависит от быстроты передачи сигнала о помощи. Здесь также используют такие коммутаторы. От их качественных характеристик часто зависит безопасность и здоровье граждан.
Возможности изменения функциональных параметров коммутатора.
Изначально лучше подбирать коммутатор с запасным количеством входов и выходов. Это позволяет впоследствии подключать дополнительные устройства в нужном количестве. Если возникла ситуация нехватки входов или выходов, возможно подключение дополнительного коммутатора. Тогда будет занят один из выходов первоначального устройства.
Виды входных и выходных отверстий тоже нужно выбирать максимально разнообразное. При нехватке нужного разъема возможно использование переходников.
Увеличить число выходов можно подключив несколько коммутаторов параллельно, при этом их входы объединяются. В такой цепи часто используют специальные усилители.
Дополнительные виды разъемов тоже подключают через дополнительный коммутатор. Через имеющийся выход подключают следующее устройство, имеющее нужный ассортимент разъемов.
Советы в статье «Виды очистных сооружений от компании «ВодТехИнжиниринг».» здесь.
В любом случае, установка дополнительного устройства на пути следования сигнала может негативно сказаться на скорости передачи информации.
Всё о матричных коммутаторах
Матричный коммутатор – устройство, позволяющее подключать множество пользователей ко множеству систем в различных динамических комбинациях. При этом под системами понимаются любые устройства и программно-аппаратные комплексы, оснащённые видео и/или периферийными портами (USB, PS/2, RS232 и пр.), начиная от обычных видеокамер и заканчивая промышленным производственным оборудованием.
Собственно, простые матрицы можно строить и без использования KVM-технологий. В некоторых случаях можно ограничиться инструментами виртуализации, которых сегодня великое множество.
Однако наиболее функциональные и гибкие матрицы получаются только с использованием KVM-технологий. В первую очередь, это связано с тем, что при использовании KVM-технологий коммутация осуществляется на аппаратном уровне. То есть производительность и функциональность сетевой матрицы не зависит от программного обеспечения, что особенно актуально в проектах, использующих специфическое ПО (например, при организации систем управления промышленным производственным оборудованием).
Помимо расширенной фунциональности самой матрицы, матричный коммутатор обеспечивает возможность удобного централизованного управления всеми подключениями и правами пользователей.
Таким образом, благодаря матричным коммутаторам, стало возможно строить динамические многоуровневые системы с распределенными полномочиями по пользованию и управлению информацией.
Матричный коммутатор или KVM-переключатель?
Поскольку функционал и назначение этих устройств похож, существует путаница. Так, пользователи могут искать матричный коммутатор, имея ввиду KVM-переключатель, и наоборот. Рассмотрим, какая разница между этими устройствами.
KVM-переключатель только переключает сигналы между пользователями и системами.
Некоторые многопортовые KVM-переключатели предоставляют возможность удалённого управления подключениями, что максимально приближает их к матричным коммутаторам.
Матричный коммутатор выполняет все функции KVM-переключателя + поддерживает возможность мультивещания. То есть матричный коммутатор даёт возможность подключать к одной системе нескольких пользователей одновременно, распределять сигналы с одной системы между разными пользователями (например, выводить видео на одно рабочее место, а аудио — на другое), централизованно управлять пользовательскими правами, создавать различные комбинации подключений и пр.
Также матричные коммутаторы позволяют одному пользователю подключаться сразу к нескольким машинам одновременно, переключая управление между ними за долю секунды с помощью горячих клавиш или OSD-меню.
Критерии выбора матричного коммутатора
Матричный коммутатор — это лишь часть матрицы. И выбирать решение нужно, опираясь на возможности всей системы в целом, которые зависят от характеристик других используемых в решении устройств — KVM-удлинителей.
ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ ТИПЫ СИГНАЛОВ
Системы матричной коммутации могут распределять только аудио/видео сигналы (AV-коммутаторы), либо аудио/видео + сигналы периферийного оборудования, в том числе устройств ввода (KVM-коммутаторы).
Системы AV-коммутации обычно используются в системах видеонаблюдения, в системах цифровой рекламы и пр., то есть в тех проектах, когда пользователю не нужно управлять системой, а нужно просто просматривать и переключать видео. При отсутствии в ТЗ требований к значительному удалению видеоисточников от дисплеев AV-коммутаторы могут использоваться без удлинителей сигналов.
МАКСИМАЛЬНОЕ КОЛИЧЕСТВО ПОДКЛЮЧАЕМЫХ УСТРОЙСТВ
Максимальное количество подключаемых к матрице систем и пользовательских рабочих мест определяется возможностями матричного коммутатора (в случае организации сети прямым подключением) или сервера управления (в случае коммутации KVM по IP). В системах прямого подключения матричный коммутатор может быть оснащён статическими или динамическими портами.
Коммутаторы со статическими портами
Размерность на таких матричных коммутаторах обозначается как MxN, где M — количество входных портов, а N — количество выходных.
Например, коммутатор 8х4 – это 8 входных и 4 выходных статических портов. То есть при общем количестве портов 12 вы не сможете подключить к коммутатору более 4 пользователей или более 8 систем.
Матричные коммутаторы с динамическими портами – это коммутаторы нового поколения, наиболее популярные в средних и крупных компаниях, готовых к масштабированию. Так, например, матричный коммутатор AdderView DDX30 имеет 30 портов, из которых только 7 – статические выходные (для подключения пользователей). Остальные 23 – настраиваемые. То есть их можно использовать как для подключения систем, так и для подключения пользователей.
Оптимальная размерность матричного коммутатора определяется необходимостью потенциального масштабирования сети. В случае использования небольших матричных коммутаторов со статичными портами масштабирование осуществляется путём каскадирования системы. То есть по мере того, как порты матричного коммутатора «заканчиваются», покупаются новые матричные коммутаторы и подключаются к имеющимся.
В некоторых же матричных коммутаторах «размерность» можно наращивать по мере необходимости путём установки дополнительных интерфейсных модулей. Это, например, коммутаторы IHSE, максимальное количество портов в которых может достигать 576. Подобные решения более выгодны в плане масштабирования, но отличаются более высокой изначальной стоимостью.
Несмотря на то, что слово «отказоустойчивость» воспринимается уже как маркетинговое клише, это всё-таки важный параметр. Есть вполне конкретные вещи, на которые следует обратить внимание, если вас интересует надёжность матричного коммутатора: