[实用新型]一种基于菊花链结构的模拟KVM切换器

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菊花链结构的模拟KVM切换器。

背景技术

由于集群计算机的统一管理，这样就给机房日常工作带来了很大压力。随着集群计算机结点总数的日益增加，从原来的几十台，几百台到如今的上千台计算机，网络管理人员的管理任务日益繁重，传统的管理模式越来越不能适应集群计算机机房的统一管理。

面对以上问题我们急需一个能集中控制，可减轻机房管理难度，提高工作效率，并消除各种人为的安全隐患的操作管理系统，这个系统就是KVM。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)控制多个结点机。具体的讲就是，KVM可以在多个主机之间选择其一，建立通讯连接关系。这种连接关系就是把本地的键盘、鼠标及显示器通过KVM系统与远端连接的主机PS/2接口、显卡实现连接。KVM的功能之二就是，我们把本地的键盘鼠标所要输入到主机的信号通过KVM系统传送到远端主机，同时KVM系统还可以把主机的响应信号(包括视频显卡输出、主机对键盘鼠标的回送命令)出送回本地的键盘、鼠标及显示器，从而达到在远端控制这台主机的作用。更形象一些，KVM的第二个功能是把原来集中在主机1米范围内的键盘、鼠标及显示器扩展到距离主机几十米甚至到上百米的范围。

现有的KVM产品，每个KVM所能带的结点机的数目是非常有限的，最多可以连接63个节点；并有由于多采用星型结构，所以造成规模小、线缆凌乱的问题，同时价格也不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的就是在于研究出一种同时满足大中小机房的需求、具有更大规模管理能力和高扩展性、基于菊花链结构的KVM切换器。

为实现上述目的，本实用新型通过如下技术方案实现：一种基于菊花链结构的模拟KVM切换器，包括节点、终端和多路器，多路器连接在节点和终端之间。节点之间采用菊花链结构通过双绞线连接在总线上，每个节点均与一台主机相连且该节点控制与其相连的主机；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，双绞线可以五类双绞线、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的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。

其中节点主要包括MCU(Micro Controller Unit，单片机)、同步复合电路和视频驱动电路，其中MCU通过连接线与485总线收发器、视频信号继电器、地址设置拨码开关、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)、主机键盘接口以及主机鼠标接口相连，485总线收发器挂接在RS-485(一种串行总线标准)总线上，视频信号继电器连接在视频总线上；视频信号由主机的VGA(Video Graphic Array，一种视频信号标准)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。

其中终端主要包括MCU(Micro Controller Unit，单片机)、差分接收电路及同步提取电路，其中MCU与485总线收发器、键盘、鼠标以及显示器相连，485总线收发器挂接在与RS-485总线上；视频信号经视频总线传输到终端，经差分接收电路对信号进行差分接收，经同步提取电路视频信号进行同步提取后，输出到显示器。

其中多路器主要包括MCU(Micro Controller Unit，单片机)、485总线收发器、第一8选1开关组、第二8选1开关组以及视频驱动电路，其中MCU与485总线收发器、第一8选1开关组以及第二8选1开关组相连；MCU控制485收发器和两组8选1开关组，其中485收发器通过1路485总线与终端通信，根据终端指令，使第一8选1开关组与从8路485总线中的1路相连，使第二8选1开关组选出8路视频总线中的1路，经视频驱动电路后送至视频总线。