[实用新型]一种基于IP的数字化KVM系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，具体地说是一种基于IP的数字化KVM系统。

背景技术

作为实现服务器控制集中化和标准化的重要设备，KVM系统目前在绝大多数网络操作中心(NOC)以及互联网数据中心(IDC)中成为固定设备，KVM是键盘(Keyboard)、显示器(Video)、鼠标(Mouse)的缩写的组合。KVM能通过恰当的键盘、鼠标和显示器的配置，达到通过这组I/O设备(键盘、鼠标和显示器)控制多个节点。现有的模拟式KVM切换器通过切换专用线缆上的模拟视频、鼠标与键盘信号实现服务器的集中管理。虽然模拟KVM装置有助于简化高密度服务器的管理，但其对使用距离的限制，妨碍了模拟式KVM的使用范围；同时，模拟KVM能够支持的用户数有限。这些局限性限制了模拟KVM的控制范围和可扩展性。

因此，迫切需要一种克服传统模拟KVM系统的局限性，取代对专用电缆和信号系统的依赖，能够实现远程控制的KVM系统。

实用新型内容

本实用新型的目的就是在于研究出一种以TCP/IP网络为接口来传递视频信息，并实现远程操控散布在各地机房中服务器的基于IP的数字化KVM系统。

为实现上述目的，本实用新型通过如下技术方案实现：一种基于IP的数字化KVM系统，包括节点、终端和多路器；节点之间采用菊花链结构通过双绞线连接在总线上，每个节点均连接一台服务器且该节点控制与其连接的服务器，双绞线由四对差分线组成，其中有三对用来传输视频信号的差分线，另外有一对用来传输键盘鼠标数据、控制数据和节点切换数据的差分线；多路器设有扩展接口和输出接口，其中扩展接口与总线相连，输出接口与终端通过连接线相连；终端与远程控制器以TCP/IP网络为接口相连接，通过Internet/LAN进行信号及数据传输。

双绞线可以为五类双绞线、超五类非屏蔽双绞线或超六类双绞线。

所谓菊花链结构是节点上设有近接口和远接口，用连接线依次将各个节点的远接口和下一节点的近接口相连即可。将菊花链结构中的第一个节点的近接口用连线引出，即形成一条总线。

终端上设有终端接口，将一条总线直接与终端接口相连，即组成只含有一条总线的KVM切换器；将多条总线分别与多路器的扩展接口相连，再将多路器的输出接口与终端接口通过连接线相连，即组成含有多条总线的KVM切换器。

所述节点主要包括MCU、同步复合电路和视频驱动电路，其中MCU与485总线收发器、视频信号继电器、地址设置拨码开关、LED指示灯(LED：LightEmitting Diode，发光二极管)、服务器的键盘接口、鼠标接口相连，485总线收发器挂接在RS-485总线上，视频信号继电器连接在视频总线上；视频信号由服务器的VGA显卡输入，经同步复合电路和视频驱动电路进行变换并加以驱动后，由视频信号继电器将视频信号输出到视频总线上进行传输。

所述终端主要包括MCU(全称Micro Controller Unit，单片机)、IP模块和Keyboard Mouse Split(键盘鼠标模拟及切换电路)，MCU与键盘、鼠标相连；485总线收发器的一端连接在MCU上，另一端挂接在RS-485总线上；IP模块的一端与Keyboard Mouse Split相连，另一端以TCP/IP网络为接口与远程控制器相连；Keyboard Mouse Split与本地端键盘、鼠标相连；

IP模块包括：

Video ADC(视频模数转换器)，用以将模拟信号转换为数字信号并完成对视频信号的采集；

Video Buffer(视频缓冲器)，用于完成对视频信号的缓冲；

FPGA(全称Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，用以对视频图像数据进行压缩，本实用新型用H264(一种视频压缩标准)标准对视频信号进行压缩，可以对VGA，SVGA，XGA，SXGA以及UXGA等视频格式进行压缩。

嵌入式处理器，用以控制FPGA且与作为网络与终端连接的接口。

Keyboard Mouse Split，用以对本地端键盘、鼠标的PS/2(一种常用的键盘、鼠标接口规范)传输协议进行模拟，并将其转换为串口协议，传输给IP模块；同时，该部分电路还用于控制本地端键盘鼠标和远程控制键盘鼠标的切换与使能；