機房管理不可或缺的基礎設備：KVM

說到電腦切換器KVM，它是一種整合了鍵盤（Keyboard）、螢幕（Video）與滑鼠（Mouse）的設備，透過連接一組鍵盤、滑鼠與螢幕，就可以迅速切換與操作多臺伺服器／電腦的畫面。

這樣的設備看似不起眼，但它在機房內不可或缺，因為KVM的功能雖然單純，在實際應用上，卻可以為機房管理人員節省相當多時間，並增加許多管理上便利性。

KVM可解決多臺伺服器操作需求

在機房內的設備，往往在設定與建置完成之後，就處於不停機且不需要進一步設定與操作的狀態，因此在機房內都只有主機，沒有用於操作的鍵盤與滑鼠等周邊裝置。

一旦有操作需求的時候，以前的作法，可能是帶著一臺螢幕、鍵盤與滑鼠，進入機房並接上設備之後再操作。這樣的方式在機房設備較少的情況下或許可行，但是擁有大量設備的時候，這樣的作法便會碰到需要操作的設備數量較多，而花費很多時間在連接與移除這些裝置，而且鍵盤、螢幕與滑鼠的連接埠通常都在設備後面，臨時要接上也不不易。這種情況下便需要搭配KVM，解決多臺伺服器的操作需求，管理人員就不必大費周章帶著螢幕、鍵盤與滑鼠，逐一接到需要操作的伺服器。

另一方面，如果為了方便，每臺伺服器都有獨立的鍵盤、滑鼠與螢幕，不僅占用空間，而且需要花費相當多額外的費用。因此一般都會採用搭配電腦切換器的方式，在有需要的時候再透過KVM連接伺服器。

KVM產品發展至今，可依照是否含螢幕、連線方式，以及是否結合網路等，分成多種類型。但是一般習慣是以連線方式，區分為類比式與數位式。以政府資訊設備採購的共同供應契約來看，就將KVM區分為這兩種類型。其中，類比式還可細分為含螢幕與不含螢幕兩種，而數位式則必須內建IP KVM（KVM Over IP）的功能。

類比式與數位式KVM的主要差異，在於伺服器的視訊、鍵盤與滑鼠的訊號，是採取類比式或數位式。要區分這兩者的差異，我們可以從KVM主機與伺服器連接時，所採用的連接埠類型來區分。

類比式KVM

一般類比式KVM所採用的連接埠是D-Sub，也就是和一般伺服器／PC內建的VGA視訊埠相同規格的連接埠。這種類型KVM因為必須透過轉接線將伺服器與KVM連接，而且操作時，不論KVM是否內建螢幕，IT人員都必須到KVM主機前操作，通用的環境比較受限。例如機身內建17吋螢幕、鍵盤、觸控板，以及連接不同伺服器的切換鍵的LCD KVM，就只能安裝在機架上。

另外，還有一些連接埠較少的機種，可連接的伺服器或個人電腦數量，只有2臺或4臺，也因為這種KVM主機相當小，因此並無法安裝在機架上，這種電腦切換器也同樣是類比式KVM。

數位式KVM

而數位式KVM則是將伺服器端的視訊、鍵盤與滑鼠的VGA、PS2或USB的訊號，透過網路線傳送，將類比訊號轉換為數位訊號。

這種連線方式雖然需要將類比訊號轉換為數位訊號，因此設備價格普遍較高，但是它的優點，就在於採用CAT-5網路線，伺服器與KVM主機之間的距離，比較不會受限於轉接線本身的規格限制。因為網路線如果採用CAT-5規格，有效傳輸距離長達90公尺，遠超過一般類比式KVM傳輸線的1.8公尺。因此在KVM主機位置的選擇與安裝上，都比類比式KVM有更大的彈性。

說到這邊，許多人可能會以為數位式與類比式KVM的差別，在於被控端伺服器與KVM連接方式，如果是採用RJ-45網路埠就是數位式，如果使用D-Sub介面就是類比式。其實不然，這裡提到的差別，僅止於KVM與伺服器這一端的連線方式，另一個要考量的是KVM與使用者之間的連線方式。

類比式KVM加裝IP模組，搖身一變成為數位式IP KVM

為了讓KVM不受限於轉接線的長短，以及使用者連線時一定要進入機房的限制，有許多原本採用D-Sub介面的類比式KVM，在主機上加裝了一張可以連接網路的IP模組，讓IT人員只要透過網頁，輸入這個IP模組所使用的IP位址，就可登入遠端管理頁面，而原本類比式的KVM也因為這個IP模組轉變成數位式KVM。

因此，現在的數位式KVM就可分為原生數位式，以及類比轉數位的數位式KVM，而這種電腦切換器因為本身可以透過網路遠端登入，並操作連接的受控伺服器，因此也稱為IP KVM、KVM over IP或KVM over the Net。

所以，數位式KVM就是IP KVM，但是IP KVM不一定是數位式KVM，因為有可能是由類比式KVM，透過加裝的IP模組，而變成IP KVM。

不論是原本就是數位式的IP KVM，還是加裝IP模組轉換成數位式的類比式KVM，因為都有網路連線能力，且使用者都可透過網路遠端連線登入。因此就功能與連線架構來看，許多人會認為，這兩種KVM之間似乎沒有太大差異，只要加裝了IP模組，原本類比式的KVM也可以做到IP KVM的功能，為何還要花費高出將近10倍的價格，購買數位式IP KVM？

實際上並不是如此，因為在選擇KVM時的考量點相當多，除了連線方式，另外像可登入的管理者數量、連接埠數、管理介面，以及可擴充的延伸應用等，也都是一起評估的。

而數位式與類比式IP KVM之間，除了同樣可透過網路連線之外，在其他方面，如支援的管理者數量、單臺KVM的最大連接埠數量，以及可擴充的功能等，都有很大的差異。

純數位式IP KVM機種可連接較大量的設備

一般來說，選擇KVM的首要考量，就是連接埠數，因為這關係到可連接的伺服器數量。而KVM的連接數，從最少2埠、4埠，到最多64埠。

如果單純考量連接數量多的機種，數位式與類比式這兩種KVM有很大的差異，因為數位式的連接埠採用RJ-45網路埠，而類比式則是D-Sub，兩種規格連接埠的尺寸差異相當大，因此主機後方可安裝的最大數量也有差異。

以本次測試的5款IP KVM來看，其中3臺採用類比式D-Sub介面，另2臺則是RJ-45介面，它們雖然同樣都內建16埠（可連接16臺伺服器），但實際上，宏正KN4116v與力登KX2-216這兩款1U尺寸的數位式KVM，機身後方還有相當充裕的空間，因此這兩個品牌另外都有同樣1U尺寸的機種，但可支援更多連接埠的規格，例如宏正的32埠KN4132v、40埠KN4140v，以及力登的32埠KX2-232。

反觀另外3款同樣是1U的類比式KVM，最多只能連接16臺伺服器，如果要更多連接數量，就必須選擇體積較大的2U機種。

類比式IP KVM本機沒有內建管理功能，必須結合IP模組

在操作的方式上，類比式IP KVM的網路連線功能，是透過加裝IP模組而來，加上KVM主機本身的連線功能，因此在實際操作的時候，可分為本機端的連線，以及透過網路的遠端操控。

本機連線的方式，是直接將螢幕、鍵盤與滑鼠安裝在KVM上，透過這些裝置就可以直接操作被控端的伺服器，而切換連線伺服器的時候，則是透過主機前方面板的實體切換鍵，或是使用鍵盤熱鍵，在不同的伺服器之間切換。而這模式下，唯一可以對KVM主機設定的，就是使用熱鍵叫出螢幕視控系統（On-Screen Display，OSD），即可簡單設定。例如每個連接埠的名稱，或是更改熱鍵，但此時沒有完整的管理系統。如果要利用IP模組內的管理介面，就必須使用網路，透過網頁登入。

反觀數位式KVM，不論採用本機連線，或是透過網路連線登入，一樣都需要輸入使用者帳號與密碼，才能進入KVM並連線到伺服器，不像類比式IP KVM，一定要透過網路連線登入，才可設定與管理主機。

多人登入不代表可多人同時操作

在可同時登入的使用者數量上，數位式IP KVM都可以從產品型號上看出一些端倪，例如宏正KN4116v，代表可同時4位使用者遠端操作，且可連接16臺伺服器，而力登KX2-216則是支援2位使用者同時透過網路操作，且同樣支援16臺伺服器。

這些同時登入的使用者，數量除了每人都可操作被控制的伺服器之外，管理介面也控管每個使用者的操作行為，例如可存取的連接埠、是否有裝置設定、系統診斷、維護與安全性設定等權限，在控管的功能上比較完整。

而類比式IP KVM雖然支援15人同時登入，但實際上，同一時間只有一個使用者可以操作，而其他同時登入的使用者並無法遠端操控伺服器，因此多人使用時是有限制的。

數位式IP KVM提供比較完整的安全性設定

在安全性的設定與管理上，這兩種類型IP KVM的管理介面，都提供安全性設定、網路設定，以及Log記錄等。其中數位式IP KVM可設定的項目較多，且可管理的功能也比較完整。

例如安全性設定方面，就可強制使用連線加密、要求使用者的密碼複雜度，或是設定密碼可用期限等；而類比式IP KVM雖然也有各種功能的設定，例如登入頁面是否採用加密的HTTPs，或是遠端操作時是否加密，但是和數位式的相比，可設定的項目依然比較少，功能也比較有限。

另外，每臺數位式IP KVM都提供2個網路埠與電源供應器，提供網路和電力的備援，避免其中一條網路或電源供應器故障時，造成整臺IP KVM無法連線或運作，而失去對伺服器連線的能力；而每臺類比式IP KVM都只有一個網路埠與電源供應器，並沒有備援的機制。

初次設定上，類比式IP KVM比較麻煩

而初次使用IP KVM的時候，數位式IP KVM的使用者只要擁有預設的使用者帳號及密碼，就可以從本機連線並登入管理介面，進一步地新增使用者、群組權限、連線的安全設定，以及KVM的IP位址等，在初次使用時相當簡易。

不過，類比式IP KVM在最開始設定的時候，可能會碰到找不到IP位址的問題。因為這類型KVM的網路功能，是透過加裝的IP模組而來，因此本機端登入的時候，並無法直接進入管理介面中，因此必須從網路連線遠端登入。

雖然廠商都會提供IP KVM的預設IP位址，但如果設備連接的網段和預設的IP位址不同，臨時要更改會比較麻煩。

數位式KVM功能與擴充性完整，價格也相對較高

整體來說，數位式IP KVM提供比較完整的安全性、使用者與裝置管理的功能、提供網路與電力的備援，而且還可整合廠商的擴充功能，包括電源分配器（Power Distribution Unit，PDU），功能上超越類比式IP KVM許多，不過價格也高出許多。

以本次可同時4人遠端連線與操作的宏正KN4116v，是本次測試的5臺16埠IP KVM中，功能和規格最高的機種，不過它的售價卻高達179,190元，和本次價格最便宜的五角XD-816IP相比，價格高出將近10倍，價差相當大。

IP KVM的競爭者眾：遠端連線的替代方案相當多種

只要有網路就可遠端操作多臺伺服器的IP KVM產品，發展到現在已經相當成熟，對機房的管理帶來相當大的幫助，但也開始面臨其他替代方案的挑戰。

實際上，要遠端操作伺服器的方法相當多種，除了透過IP KVM之外，也可以使用遠端連線的方式遙控電腦與伺服器的方式，常見的包括Windows作業系統內建的遠端桌面、VNC，Linux環境下常用的Telnet與SSH等，甚至可使用TeamViewer與Splashtop等軟體，透過網路連線的方式連接電腦。不過這些方法都是透過應用程式與受控端的伺服器連線，如果伺服器處於關機狀態，並無法遠端喚醒、開機，進入操控狀態。

目前，可以和IP KVM相抗衡的作法，是IPMI（Intelligent Platform Management Interface），目前的機架式伺服器，全都配有IPMI，只要將網路連接在IPMI的埠上，管理人員就可透過網頁登入IPMI的管理介面，並且可以遠端操作伺服器。乍看之下和IP KVM的功能類似，但是用IPMI同時還可監控整臺伺服器的電力、溫度、風扇轉速，並且可以遠端管理伺服器的電源，例如啟動或強迫關閉伺服器。

然而，IPMI也不盡完美，只能針對單臺伺服器，而且一個IPMI就需要占用一個IP位址，如果有10臺伺服器，就需要10個IP位址，IT人員要操作所有的設備時，必須登入10個管理頁面，在操作上較為麻煩。反觀IP KVM，雖然功能很單純，只提供遠端伺服器的操作，但是它在同時與16臺、32臺，甚至64臺伺服器連接時，僅需要1個或2個IP位址，也就是只要一個管理介面，就可同時控管那麼多臺伺服器。

因此，雖然伺服器的遠端連線方式有許多替代方案，不過並不是全部的機房環境都適合，例如擁有伺服器設備數量相當少的，可能只要採用遠端桌面連線、SSH或Telnet等應用程式即可；而某些企業可能採用伺服器代管，或是租用虛擬伺服器雲端主機，因此不需要電腦切換器這類型產品。

但實際上，在擁有一定數量伺服器的機房環境中，同時連接並操控多臺伺服器的應用，KVM這種設備仍然是無法取代的。

數位式與類比式KVM連接埠的比較

兩種IP KVM設備的主要差異，在於類比式IP KVM（圖上）與伺服器連接的連接埠採D-Sub介面，而數位式IP KVM（圖下）採RJ-45介面。也因為採用不同的介面，因此同樣是1U的機身尺寸，數位式IP KVM的機身後方最多可容納32埠，甚至40埠。

相關報導請參考「IP KVM 設備採購大特輯」