KVM基础：如何用远程KVM™切换器控制数据中心设备

本网编辑 MM现代制造 2010-08-05

今天技术的目标是实现事半功倍的效果，而现代数据中心里的信息技术设备数量正在以空前的速度增长。现在急需一种具备成本效益的解决方案，可以为数据中心中的信息技术设备提供集中化的控制，却不会使数据中心更加杂乱。这种解决方案就是远程KVM切换器。KVM是键盘、显示器和鼠标(keyboard、video、mouse)的首字母缩写，它可以用一套键盘、显示器和鼠标同时控制多个信息技术设备。远程KVM切换器实现了数据中心服务器与其它信息技术设备的统一管理。数据中心安装了远程KVM切换器后，信息技术专业人员只需使用全球任何一台工作站，即可对多台服务器和网络数据中心设备作出安全的远程存取与控制。因此，采用远程KVM切换器的服务器管理正成为大多数现代数据中心的转捩点。本文讲述了远程KVM切换器的发展过程，以及它为现代数据中心带来的好处。本文还将列举一台远程KVM切换器应具备的主要特性。最后将讨论为什么Lantronix的SecureLinx™ SLK远程KVM™切换器能在价格、性能与售后支持方面居于领先地位。 切换器的发展 在远程KVM切换器出现以前，数据中心的计算机服务器是由多台冗余的I/O设备进行管理的。现代远程KVM切换器出现以前，传统的KVM切换器已可以控制多台服务器，改善数据中心杂乱的管理。传统KVM切换器直接连接到服务器的键盘、显示和鼠标接口，需要操作人员在控制台面前控制。这种方式可以允许数据中心操作人员对目标设备作出可至BIOS级的强大存取能力。这样，单台KVM切换器可以用来存取和控制整个机房或整个机架的服务器。现在的KVM切换器性能已经得到进一步扩展，如支持多用户存取多台信息技术设备、事件日志、远程电源管理以及安全的多层次用户存取管理等。数据中心的规模正在快速扩展，增加了越来越多的信息技术设备。现代的数据中心布满整个楼层、占据同一城市的不同大厦、甚至分布全球各地已不是新鲜事。为跟上数据中心的发展，传统KVM切换器已被使用IP协议的远程KVM切换器所取代。远程KVM切换器为数据中心提供了无与伦比的缩放性和灵活性。传统KVM切换器需要操作人员对控制台的物理存取，而远程KVM切换器通过标准TCP/IP连接传送KVM信息。这种方法使操作人员可以利用公司现有的网络基础结构，用一台位于世界任意地点的计算机即可通过局域网（LAN）和广域网（WAN）控制服务器和其它分布式的信息技术资源。用LAN/WAN环境的IP连接具有许多众所周知的好处。 IP网络是可缩放的。新设备只要分配一个IP地址就可以动态地增加进来。 IP网络提供相当大的灵活性。几乎所有设备或平台都可以结合到一个IP网络中。这些设备可以根据业务需求方便地重新配置，对其它结点的影响最小。 IP网络要求的技术已经相当普及。除了这些优点以外，IP网络也会产生复杂的管理问题。最重要的是安全问题。IP网络的缩放性与灵活性是优点，但也会为入侵者提供存取网络的可能性。关于选择远程KVM切换器时需注意的安全问题将在本文后面讨论。 KVM切换器的好处 远程KVM切换器提供以下好处： 任何时间的全球存取 使用广泛存在的IP网络、互联网和网络浏览器，从全球任意地点存取服务器和其它设备。 降低成本和复杂度 远程KVM切换器无需为每台服务器连接键盘、显示器和鼠标。这不仅减少了硬件费用，降低了复杂程度，并且节省了昂贵的物理空间，减少了对电源和空调设备的要求。 减少停机时间 远程KVM切换器提供对任何连线服务器的简单存取与控制，减少了停机时间。 改善业务的连续性 有些远程KVM切换器还支持对服务器和其它信息技术设备的带外（与网络无关）存取。由于这些远程 KVM 切换器不依赖于企业主干网络，因此信息技术人员可以在网络无法工作的情况下存取、控制和管理企业服务器。 硬件平台和操作系统独立性 远程KVM切换器可工作于异种服务器环境中，用一个切换器提供对多种平台的存取能力。由于它们不依赖于专用硬件和操作系统，适用于装备不同厂家服务器、运行不同操作系统（如Windows、Solaris和Unix）的企业信息技术环境。 缩放能力 新的系统和设备只要分配一个新的IP地址就可以方便地加入进来。 标准化 远程KVM的运行基于TCP/IP，信息技术人员已经熟知相关技术以及设备需求。连线许多新型KVM切换器都使用第5类双绞线，从而有助于降低复杂性，节省网线费用，但需要专用适配器。其它解决方案使用标准的KVM电缆。远程KVM切换器如何工作 远程KVM切换器使用标准的TCP/IP传送数字信号，管理服务器的键盘、显示器和鼠标输出。操作人员可以从任意地通过一个标准的Web浏览器控制服务器。操作人员用这种方式实施对服务器的完全存取，就像坐在服务器前面一样。采用IP的KVM切换器利用了现有TCP/IP基础架构的优势： 1. 捕捉键盘、显示器和鼠标的模拟信号。 2. 信号被转换为数字包。 3. 数字化的信号和数据包被压缩后，通过现有网络架构上的TCP/IP连接安全传送。 KVM切换器考虑的因素 下面将说明选择远程KVM切换器时需要考虑的因素。随着时间的流逝，您的网络会不断增长和变化。用户人数、服务器数和网络设备与日俱增，远程KVM切换系统必须能够跟上业务扩展的步伐。所以，要寻找一种可靠、可管理并且可缩放的远程KVM切换器，它能共同成长，容纳大量的并发用户，而无需重构内部基础架构。如果已经安装了传统KVM，则应寻找具有级联能力的KVM。这一功能将可以使您继续使用现有的架构。请确定您希望用TCP/IP还是直接接入数据中心设备。如果您决定采用基于IP的远程KVM切换器，则应按照已有网络架构进行选择，以避免特殊的设计考虑。有些远程KVM切换器在具备远程功能的同时，亦可以采用本地直接接入方式。如果同一时间需要多于一个操作者控制多台目标设备，则应选择一种支持不同存取级别的远程KVM切换器。不同的存取级别可以按用户或组设置端口许可。例如，管理员可存取的设备数量多于初级操作员。如果需要多用户同时存取，寻找那些可支持多个远程用户的切换器。在选择远程KVM切换器时，要考虑网络停机情况下的处理方法。因此，必要时应选择带调制解调器拨号功能的远程KVM切换器。这样，如果网络出现故障，可以用远程KVM切换器的拨号功能继续控制目标服务器。不同的远程KVM切换器可以容纳不同类型的目标设备。因此，寻找的远程KVM切换器应支持预计要控制的设备。例如，如果只打算控制服务器，则不必选择既支持服务器也支持串行设备的远程KVM切换器。如果已经有或打算以后添置需与服务器共同管理的串行设备（如远程电源控制器等），则应选择具有串行接口的远程KVM切换器。搞清楚将被控制的设备数量也非常重要。如果您的数据中心准备增加设备，则待选远程KVM切换器上的端口应多于现在所需端口数，以满足未来增长需求。选择具有直观的图形用户界面（GUI）的远程KVM切换器，这样在升级或重新配置后无需对员工进行培训。例如，绝大多数信息技术员工都非常熟悉标准的Windows®应用程序界面。避免选择那些需要安装客户端软件的远程KVM切换器，而应选择只用网络浏览器的产品。 /Telnet兼容性 虽然远程KVM切换器不需要在被管理的计算机上安装专用软件，但它们也要靠软件来管理目标设备（因为Web浏览器和Telnet也是软件程序）。在准备购买远程KVM切换器时，要确保它与标准的浏览器兼容，如Internet Explorer和Netscape® Navigator。避免选择需要专有软件的远程KVM解决方案，特别是需要额外购买使用权的方案。没有公司愿意自己的数据和客户信息落入他人之手。鉴于安全威胁多种多样，只依赖于单点保护方法绝不是明智的选择，因此远程KVM切换器必须具备以下特性：有效控制，防止内部用户未经授权的存取，以及保护关键的系统，避免由于人为错误导致危险。以下总结了一些在选择远程KVM切换器需注意的基本安全特性。 密钥交换 通过在远程KVM切换器和客户存取软件间交换密换来成就进一步的安全性。最可行的安全保证要对这种交换设定有效期限。加密数据传输的加密减少了由于合法KVM交谈被拦截而导致的关键系统泄露机会。加密水平取决于操作系统、设备和浏览器的性能。最佳的KVM安全方法应该包括128位SSL加密和3DES加密，它采用独立的密钥对KVM数据包进行加密、解密和再加密，从而防止敏感的管理信息被“嗅探”。在选择远程KVM时也应该考虑HTTPS加密。HTTPS使用SSL协议或TLS（传输层安全）协议对会话数据进行加密，因而能在一定程度上防范窃听者。审计审计机制对于保持KVM的安全性也很重要。负责安全的经理应该能查看所有KVM活动的日志。这些日志应提供相应的原始报告，并可以输出到常用的报告分析程序里，这样能够尽快地发现异常和趋势。特别是安全经理应该持续不断地监控各种事件，如未通过的认证和在授权许可以外的存取尝试。日常审计应该与其它安全措施一起执行。 隐私功能 选择那些支持隐身模式和躲藏模式的远程KVM切换器。隐身模式只允许知道IP地址和Web服务器端口号的用户存取远程KVM切换器，而外人将被排除在外。躲藏模式则是远程KVM切换器在发现遭到攻击时关机。例如，如果在某个时间段内有五次密码尝试失败，则远程KVM切换器会关机，并中断网络连接。远程KVM切换器是否能提供详细的报告与事件日志。例如，一台远程KVM切换器能否提供从某天某一小时起始的事件日志，用以跟踪系统中的用户和事件？检查是否网络上所有设备的信息都能被收集和保存，如失败的认证尝试、通道阻塞以及不正确的存取权限等，这些信息是否可以输出为一种报表应用程序的兼容格式（如.CSV或.XLS格式）。 KVM切换器 如果已经有了传统的模拟式KVM切换器，应寻找一种可以延续现有KVM投资的远程KVM切换器。一般来说，可以将现有KVM切换器的一个控制台连接到新的远程切换器端口上。应选择与现有设备兼容的远程KVM切换器，并且可以级联。这样，您在获得远程存取好处的同时，也无需替换现有的基础架构。 的优势 一旦作出购买远程KVM切换器的决定，下一个问题就是看哪家KVM供应商能提供最佳解决方案。本文将介绍如何评估各种KVM解决方案的关注要素，包括运行性能、实现与应用的方便性、缩放性、安全性以及整体价值等。还有一个因素在挑选 KVM 供应商时同样非常重要，即该供应商已被验证的技术进步与技术创新的历史。一旦服务器出现故障，业务会在几秒钟之内完全停顿。因此技术保障非常重要。 Lantronix在网络与连接领域的创新与进步方面居于领先地位，现提供新型SecureLinx SLK远程 KVM 解决方案。SecureLinx SLK使用户具备从任意地点通过互联网存取与管理数据设备的能力，极大地增强了 KVM 解决方案的价值。SecureLinx SLK具备出色的存取关键服务器GUI的能力，独立于操作系统和系统平台。它只需要一个支持Java的浏览器，无需额外的软件即可从远程控制服务器。16端口的SLK还提供拨号存取与控制的功能，这在网络停止运行时非常有用，用户可以随时对设备问题作出响应，以减少停机时间，提高生产效率。 SecureLinx SLK还包括一些先进的安全特性，如防止服务器遭受安全威胁的隐身模式(stealth mode)，以及可在发现多个失败的登录尝试时进入躲藏模式(turtle mode)。

图 1 SecureLinx KVM配置实例 SecureLinx SLK远程KVM切换器利用现有的IP网络，可无缝地配合数据中心多层次的安全模式。从而简化了设置工作：只需要分配一个IP地址，设定网络配置，将SLK接至服务器，并对SLK进行本地或远程配置。由于无需安装软件，SecureLinx SLK不会影响服务器的远行，并且无缝地支持多种操作系统。 SecureLinx SLK远程KVM切换器是对KVM输出采用硬件编码，然后通过标准TCP/IP网络传输。SecureLinx SLK远程KVM使用现有的IP网络，可以无缝地配合数据中心的多层安全模式。它支持 SSL，保护网络资源的安全。如果您已经有了传统的模拟KVM切换器，可以将其接入到一台SecureLinx SLK服务器端口上，达到在任何时间、从任意地点存取更多服务器，而无需破坏现有的硬件。 Lantronix知道，一个操作人员远程监控与管理的服务器越多，他花在穿越楼层、大厅以及不同远程地点的时间也越多。所以，SecureLinx SLK远程KVM有三种便利的模式，详述如下：表1. SecureLinx SLK远程KVM模式 Lantronix的网络专业知识与服务质量 Lantronix产品在全球以质量和可靠性而闻名。迄今为止，Lantronix已经为超过2百万台设备和16000家客户提供了网络连接，这个数字还在继续增长。随着网络世界的发展壮大，Lantronix已成功定位为网络市场中的重要组成部分，因为我们协助客户提高系统的运行时间，管理价值数亿美元的设备，并将任何电子设备虚拟地接入网络或互联网。与此同时，我们坚信服务质量对用户的重要性不低于产品的性能。因此，Lantronix为自己的产品提供保证与合同服务。您购买的不仅是Lantronix产品，同时还获得了更多的东西，那就是：高质量的服务。这包括以下两点含意： l 技术支持（见下文介绍） l 一个灵活的业务合同系统 Lantronix深知，当一个供应商宣称有“出色的技术支持”时，必须具备实质内容。业界的竞争是残酷的，只提供空洞的或人云亦云的承诺是远远不够的。所以，Lantronix维持着一支资深网络专家队伍，他们具备串行连接与网络连接方面的专业知识。技术支持的范围非常广泛，从基本配置与查错，到指导建立客户网络页面，以及使用可配置I/O引脚读入或设置专用信号指示灯的触发器等。技术支持通过电话、电子邮件和网页进行，不向客户收取额外费用。对美国本土客户的实时免费电话支持开放时间是从上午6:00直到下午5:30。 Lantronix亦提供在线知识库、视频配置教程、聊天支持以及“实况协助”，后者是一种虚拟的现场系统工程师，可以安全、共享式地控制您的个人计算机。 术语表 下表列出本文中用到的技术词汇。

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