Markt van KVM switches volop in beweging

Werkplek beheerder ontsloten via netwerk en WLAN

De afgelopen jaren is er enorm veel veranderd in de wereld van de KVM switches. Niet alleen vonden er allerlei fusies plaats onder de grote leveranciers, ook aan de producten werd flink gesleuteld. Belangrijkste nieuwigheden zijn het gebruik van Cat5 bekabeling en bus architecturen, KVM over IP, de integratie van het gebruikersbeheer met andere platformen, en de ondersteuning van seriële poorten.

Waar de klant voor eenvoudige KVM switches een ruime keuze heeft uit het assortiment van een groot aantal leveranciers, is het aantal fabrikanten voor het professionele marktsegment altijd maar heel beperkt geweest. Een paar jaar geleden konden grote ondernemingen alleen terecht bij Cybex, bij het Duitse PolyCon, bij Raritan met zijn MasterConsole productlijn, en bij Apex wiens oplossingen hier onder de LMS Switch vlag werden verkocht.
Cybex en PolyCon waren in die tijd de enige twee leveranciers met complete productlijnen voor de top van de markt. Denk daarbij dan aan grote enterprise installaties bij de rekencentra van multi-nationals, banken en verzekeringsmaatschappijen.

Raritan is er nog steeds, en levert zijn producten hier nu gewoon onder de eigen naam. PolyCon werd overgenomen door Cybex, dat niet lang daarna met Apex fuseerde tot Avocent. Andere spelers in de Nederlandse markt voor professionele KVM switches zijn onder andere Rose Electronics, het Israelische Minicom en het Canadese NewStar.

Innovatie

De ontwikkelingen in de wereld van de KVM switches hebben zich niet alleen beperkt tot de leveranciers, maar zien we ook terug in hun producten. Waar de vroege switches in eerste instantie weinig meer veranderden, zijn juist de afgelopen jaren veel vernieuwingen doorgevoerd. Aan de achterkant worden de dikke KVM kabels steeds meer vervangen door Cat5 bekabeling, soms zelfs in een bus architectuur. Aan de voorkant worden de werkplekken via het IP netwerk ontsloten voor (web) clients. En ertussenin, op de switch zelf, treffen we steeds meer intelligentie. Bleef de interface voorheen beperkt tot een relatief eenvoudige On-Screen Display (OSD), nu bevatten ze een compleet operating system met menu's voor het beheer van de switch, gebruikers en beveiliging.

UTP kabels

Het eerst dat opvalt aan de moderne KVM switches is dat ze steeds meer gebruik gaan maken van Cat5 bekabeling. Waar de traditionele switch gewoon 8, 16 of 24 paar standaard KVM kabels heeft lopen naar de verschillende systemen, kan daarvoor steeds vaker gebruik worden gemaakt van standaard Cat5 UTP (Unshielded Twisted pair) kabels.

In zijn meest eenvoudige vorm worden de bestaande KVM kabels simpelweg vervangen door UTP. Daarvoor is het natuurlijk wel nodig om de KVM aansluitingen aan de achterkant van een server samen te pakken tot iets dat inderdaad over UTP kan worden vervoerd.
De DSR switches van Avocent maken daarvoor gebruik van de zogenaamde DSRIQ kastjes. Deze worden met korte kabeltjes op de video, toetsenbord en muis uitgangen van de server aangesloten en bevatten een plug waar de UTP kabel weer op kan worden ingeprikt.
Minicom gebruikt voor zijn Smart Cat5 Switches de zogenaamde Remote Interface Connection Cables (RICC's), die direct op de video uitgang worden geplaatst. Helaas kunnen deze niet voorkomen dat de controle over de muis toch regelmatig verloren gaat.

De lengte van de Cat5 kabels is aanzienlijk beperkter dan die van de traditionele KVM kabels. De kabels voor de UltraConsoles van Rose kunnen door hun goede afscherming en de signaalversterking en -correctie door de switch een videobeeld op een resolutie van 1024x768 over een afstand van twintig meter vervoeren. Op een lagere resolutie en refresh rate komt men zelfs tot dertig meter. Het bereik van de KVM kabels van NewStar's StarView switches is vergelijkbaar met die van Rose. De Avocent DSRIQ kastjes daarentegen mogen maar tot tien meter van de switch verwijderd zijn. Hetzelfde geldt voor de RICC's van Minicom.

Bus architectuur

Een alternatief is om voor de aansluiting van de servers op de switch een bus architectuur te gebruiken. Gezien het feit dat op elk moment toch altijd maar een of hooguit enkele verbindingen actief zijn, is het voor de servers immers geen probleem om de verbinding met de switch te delen.

De bus van de Phantom UPM van Minicom kan maximaal 110 meter lang zijn en 63 aangesloten systemen bevatten. Minicom gebruikt daarvoor de Specter kastjes (of PCI insteekkaarten), die er zowel voor PC, USB, serieel als Sun zijn. Behalve de normale KVM aansluitingen bevatten deze ook twee UTP aansluitingen.  Door steeds de out-poort van de vorige te koppelen aan de in-poort van de volgende, wordt een lange keten gemaakt. De laatste out-poort wordt voorzien van een terminator blokje.

Raritan komt met zijn Z-Series nog veel verder dan Minicom. Volgens eigen zeggen kunnen met hun keten van maximaal 42 Computer Interface Modules (CIM's) bij een video resolutie van 1024x768 op 75 Hz afstanden tot 300 meter worden overbrugd. Daarvoor moet de gebruiker bij langere kabels en hogere refresh rates wel de draaiknop aan de ingang van de switch goed instellen. De CIM strings kunnen ook worden aangesloten op Raritan's Paragon switches. Deze configuratie is speciaal bedoeld voor high-density toepassingen zoals cluster farms.
Verwarrend kan zijn dat de in- en out-poorten van de CIM's precies andersom worden aangesloten als die van Minicom's Specters. Wie gelijk heeft, is natuurlijk afhankelijk van de manier waarop je het bekijkt.

Speciale kabels

Hoewel deze twee leveranciers met hun bussen in staat zijn veel grotere afstanden te overbruggen, moet daarvoor wel gebruik worden gemaakt van speciale kabels. Om overspraak tussen de verschillende aderen te voorkomen, zijn deze allemaal met verschillende snelheden om elkaar gedraaid. Dat betekent echter ook dat de afgelegde weg van de afzonderlijke signalen (Raritan stuurt bijvoorbeeld de rode, groene en blauwe video signalen over afzonderlijke aders) verschillend is, en deze dus niet meer tegelijkertijd op plaats van bestemming aankomen. Deze zogenaamde time skew mag volgens de TIA/EIA standaarden maximaal 45 nanoseconden zijn voor Cat5 en Enhanced Cat5 (Cat5e) bekabeling. Voor een goed videosignaal is echter een verschuiving van maximaal 15 nanoseconden nodig.

Raritan raadt om deze reden dan ook het gebruik van Enhanced Cat5 (Cat5e) of Cat6 bekabeling aan. Ze hebben hiervoor zelfs een certificaat in het leven geroepen, waaraan op dit moment alleen de kabels van fabrikant Belden voldoen.
Minicom levert FTP (Foil Shielded Twisted Pair) kabels mee, waarbij om de aders nog een extra mantel ter afscherming is aangebracht.

Cascaderen

Het koppelen van KVM switches om grote server parken te kunnen beheren, gebeurt meestal door deze simpelweg te cascaderen. Dat betekent dat aan elke ingang van de eerste KVM switch weer een nieuwe switch wordt gehangen, zodat een boomstructuur ontstaat. De grote switches hebben vaak speciale faciliteiten om onderliggende switches van hetzelfde merk te kunnen bedienen. Maar in principe kunnen op deze manier allerlei verschillende merken en typen switches met elkaar worden verbonden, zij het dat de toegang tot de aangesloten systemen dan wel in twee stappen moet plaatsvinden.

De UltraConsole switches van Rose hebben een hiervan afwijkend systeem om op te schalen. Ze gebruiken een vergelijkbare architectuur als hierboven beschreven ook om hun switches onderling met elkaar te verbinden. Door meerdere switches op een bus gebaseerd op seriële kabels aan elkaar te knopen, kunnen vanuit elke switch de switches verderop in de keten worden benaderd. Met een werkplek op de eerste switch kan men zo dus overal bij. Door ook de uiteinden van de bus tot een ring te koppelen, kan vanaf elke switch elke andere switch worden benaderd. De split bus configuratie tenslotte zit ertussenin: achterliggende systemen zijn bereikbaar vanaf beide uiteinden van de bus.

KVM over IP

Aan de voorkant van de KVM switches is de afgelopen tijd minstens net zoveel veranderd als aan de achterkant. Meest opvallend is de ontsluiting van de KVM werkplek via IP netwerken en het web.

Op de DSR systemen van Avocent kan men een IP adres instellen, waarna deze niet alleen direct vanaf een KVM werkplek maar ook door (maximaal 4) gebruikers op afstand kan worden benaderd. Via de DSView applicatie krijgen zij een overzicht van de aangesloten systemen, die ze vervolgens kunnen openklikken. Op die manier is het zelfs mogelijk meerdere windows naast elkaar open te hebben met daarin verschillende systemen achter de KVM switch. Door op een ISS server DSWebview (een ASP toepassing) te installeren, kan dezelfde DSView interface ook via het web worden geopend.

De Dominion KSX switches van Raritan, met hun industriële behuizing, dubbele hot-swappable voeding en aparte management poorten vooral bedoeld voor robuuste enterprise toepassingen, bieden vergelijkbare mogelijkheden. Gebruikers kunnen direct de web server op de switch benaderen om (eventueel gebruikmakend van SSL authenticatie en encryptie) via de Raritan Remote Client (RRC) de KVM kanalen van de switch te bekijken. Om bestaande KVM switches, of andere systemen, op deze manier toegankelijk te maken, kan een IP-Reach (voorheen TeleReach) worden ingezet. Deze biedt precies dezelfde mogelijkheden, maar bevat alleen een front-end, en niet de achterliggende KVM switch.

NewStar (voorheen StarTech) levert met zijn verder heel eenvoudige StarView IP 2 iets vergelijkbaars; een enkele KVM ingang kan direct of via het netwerk worden bediend.

Juist omdat de meeste bedrijven allang een KVM systeem in gebruik hebben, zijn dit soort losse KVM over IP oplossingen op dit moment enorm populair.
De volgende innovatie op dit gebied zit er trouwens alweer aan te komen. Zojuist heeft Avocent zijn LongView Wireless KVM Extender aangekondigd, waarmee de werkplek straks ook draadloos (tot op 30 meter) bereikbaar zal zijn.

Muizekeutels

Hoewel KVM over IP de toekomst mag lijken, zullen de bestaande werkplaatsen geenszins verdwijnen. De weergavekwaliteit van het videoscherm en het bedieningsgemak van de KVM over IP oplossingen kunnen bij lange na niet tippen aan een KVM werkplek, die niet van echt te onderscheiden is. De KVM over IP client van Avocent, DSView, laat bijvoorbeeld vuiligheid op het scherm achter bij het bewegen van de muiscursor. Het beeld van de VP Viewer van NewStar is niet alleen vlekkerig maar heeft ook last van vertekening. En hoewel dit de enige KVM over IP oplossing is die een echte full-screen modus heeft (op een smalle balk aan de bovenkant na), verloopt het automatische scrollen niet helemaal goed. De interface van Raritan heeft eigenlijk het minst last van "muizekeutels" en vertekening, en biedt ook meer mogelijkheden om bijvoorbeeld de kleuren te calibreren.

KVM over IP lijkt op dit moment vooral geschikt om op afstand snel problemen op te lossen. Voor het dagelijkse beheer van de systemen is een echte KVM werkplek echter nog steeds onontbeerlijk.

Belangrijk aandachtspunt nog bij het gebruik van KVM over IP is het netwerk waarover de KVM signalen moeten worden getransporteerd. Behalve dat KVM over IP redelijk wat bandbreedte verbruikt, wordt een netwerkstoring waarbij de consoles van de netwerkapparatuur ook niet meer bereikbaar zijn vanzelfsprekend een dubbele ramp. Zowel Avocent als Raritan raden dan ook aan voor KVM over IP een volledig autonoom netwerk aan te leggen. Juist vanwege die afhankelijkheid is de IP-Reach ook beschikbaar in een versie met een dubbele netwerk aansluiting.

Gebruikersbeheer

Hoewel ook de andere systemen mogelijkheden bieden om een aantal gebruikers met verschillende toegangsrechten aan te maken, is het gebruikersbeheer bij de zojuist besproken grotere KVM switches het best geregeld. De Raritan switches kunnen aan een Radius systeem worden gekoppeld, en bieden op die manier de meest elegante en flexibele oplossing. De Avocent switches kunnen hun gebruikers authenticeren tegen een Windows NT of 2000 server. Daarvoor moet op dit systeem wel eerst de DSAuthentication Server worden geïnstalleerd.

In ieder geval is elke switch voorzien van eigen locale mogelijkheden om de toegang af te schermen. De Rose UltraConsole definieert bijvoorbeeld vier toegangsniveau's: View (alleen bekijken), Share (gedeelde toegang; een ander mag de controle overnemen na een bepaalde time-out), Control (anderen mogen alleen kijken, pas overnemen als eerste gebruiker zijn verbinding verbreekt) en Private (niemand mag meekijken).

De toegangscontrole van de Smart Cat5 Switch van Minicom kent een Administrator die alles mag, een Supervisor die alle aangesloten systemen mag benaderen, en zes verschillende andere gebruikers waarvoor precies kan worden ingesteld wie wat mag op welke machine.

Seriële apparatuur

Tenslotte lijkt ook de aansturing van seriële apparatuur steeds meer een standaard onderdeel van de KVM switches te gaan worden. Routers, switches, firewalls, embedded systemen, maar ook KVM switches zelf, die meestal via een seriële null modem kabel en een terminal emulator als HyperTerminal voor Windows worden benaderd, kunnen nu gewoon op de KVM switch worden aangesloten.

De Rose switches maken bijvoorbeeld voor elk soort apparaat (PC, Unix, Apple, seriëel) gebruik van dezelfde connectoren. Alleen de kabels zijn steeds verschillend. Ondersteund worden VT100, VT102 en VT202 terminals. De poorten van de Rose apparatuur moeten wel eerst speciaal voor seriëel gebruik worden geconfigureerd. DSView van Avocent opent voor seriële poorten een eigen telnet programma. En Raritan levert zijn Dominion KSX switches met aparte seriële ingangen. Hoewel deze laatste alleen VT100 terminals ondersteunt, is dat geen probleem, slechts een kwestie van instellen op het seriële apparaat.

Die Raritan switches hebben overigens ook een aparte seriële ingang voor de aansluiting van een voedingsbalk. In principe kan elk merk op deze manier worden aangestuurd, maar wanneer gebruik wordt gemaakt van een van de Raritan Remote Power Control units, worden status (aan/uit), temperatuur en stroomverbruik in een mooie grafische interface als onderdeel van de Remote Client weergegeven.

Ook de StarView IP 2 van NewStar heeft de mogelijkheid om een voedingsbalk aan te sturen, maar deze blijft beperkt tot het simpelweg aan- en uitzetten van een enkele schakelaar.