Datacenter-Ausrüstung: KVM-Switches:
Buyer’s Guide KVM-Switches – Umschalter für jeden Zweck

von Bernd Reder (bernd.reder@networkcomputing.de), Dirk Jarzyna

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06.10.2009

Die meisten Computer lassen sich ohne direkten Zugriff auf Tastatur, Bildschirm und Maus nicht steuern. Wer gleich mehrere solcher Systeme auf dem Schreibtisch oder im Serverraum verwalten muss, kann den Zugriff mit KVM-Switches effizienter gestalten und dabei auch noch Geld sparen.

KVM steht für »Keyboard, Video and Mouse«, also Tastatur, Bildschirm und Maus. Ganz schlüssig ist die Gerätebezeichnung KVM-Switch allerdings nicht. Denn ein solches Gerät schaltet nicht zwischen Tastaturen, Bildschirmen und Mäusen um, sondern unter Verwendung einer Tastatur, eines Bildschirms und einer Maus zwischen mehreren Computern, die an einem KVM-Switch angeschlossen sind.

Der Begriff KVM-Switch hat sich aber nun mal durchgesetzt, und die meisten Computeranwender wissen inzwischen, was ein solches Gerät leistet. Der KVM-Switch erlaubt es, mehrere Computer mit nur einer Tastatur, einem Bildschirm und einer Maus zu steuern.

Er arbeitet als Umschaltbox, die einen Satz dieser Ein-/Ausgabegeräte mit mehreren Computern verbindet. Moderne KVM-Switches erweitern diese Grundfunktion, indem sie eine gemeinsame Nutzung von USB-Geräten und Lautsprecherboxen unterstützen.

Tastatur, Bildschirm und Maus (USB-Geräte und Lautsprecher) werden in diesem Fall am KVM-Switch angeschlossen, nicht an den einzelnen Computern. Die Rechner wiederum sind mit dem KVM-Switch verbunden.

Standardkabel statt selbst gestrickter Lösungen

Die meisten Hersteller sind inzwischen dazu übergegangen, für diese Verkabelung statt proprietärer Anschlusskabel marktübliche Cat-5/6-Kabel in Verbindung mit speziellen Adaptern zu nutzen. Das macht die Sache billiger, und im Falle eines Kabelfehlers ist schnell Ersatz zur Hand.

Die Umschaltung zu den einzelnen Computern erfolgt über Tasten oder Drehregler, über bestimmte Tastenkombinationen (Hotkeys) oder On-Screen-Display-Menüs (OSC), Diese zeigen die zuvor konfigurierten Namen der Computer und deren Zustand an: eingeschaltet, ausgeschaltet.

Kleine Tücken

Viele KVM-Switches enthalten LEDs oder LC-Displays. Sie signalisieren, auf welchen Computer der Benutzer gerade zugreift. Dies ist allerdings nicht unbedingt nötig, denn eine derartige Anzeige lässt sich natürlich nur von einem Anwender nutzen, der direkt vor dem KVM-Switch sitzt.

Der Switch ist dafür verantwortlich, dass der Computer sich nicht aufhängt, wenn er plötzlich von Maus und Tastatur getrennt wird. Aber nicht alle KVM-Switches sind perfekt, und gelegentlich verweigern die Maus oder die Tastatur beim Aufschalten auf einen Computer die Arbeit.

Einigen KVM-Switches gefällt es zudem nicht, wenn zuerst der Computer, und erst danach der Switch eingeschaltet wird.

KVM-Switch ist nicht gleich KVM-Switch

Das Angebot an KVM-Switches ist groß und die Auswahl des passenden Geräts nicht immer einfach. Die Geräte unterscheiden sich in der Anzahl der Computer, die der Benutzer anschließen kann, in ihrer Größe und Bauform, oder darin, wie der Benutzer umschaltet und wie die zu steuernden Computer angeschlossen sind.

Weitere Unterscheidungsmerkmale sind die Entfernungen, die sich mithilfe der Geräte überbrücken lassen, außerdem Ausbaufähigkeit, Sicherheitsfunktionen und natürlich der Preis.

Einfache KVM-Switches erlauben dem Administrator, zwischen 2 und 64 Computer zu steuern. In kleinen bis mittelgroßen Netzen reicht ein solches Gerät aus.

Switches wie der Smart16 von Minicom eignen sich mit ihren 16 Ports für kleinere und mittelständische Anwender.

Einige KVM-Switches lassen sich zusammenschließen (kaskadieren), um eine größere Anzahl von Computern zu unterstützen. Bei einer Kaskadierung wird häufig der Ausgang eines KVM-Switches mit einem Eingang eines anderen Systems verbunden. Einige Geräte besitzen aber auch spezielle Kaskadierungs-Ports, sodass beim Kaskadieren keine Computer-Anschlüsse verloren gehen.

Matrix-Switches für große Netze

Selten wird ein einzelner Administrator für mehr als 64 Computer verantwortlich sein. KVM-Switch-Hersteller sehen das auch so und bieten deshalb einige Geräte an, an die sich zwei oder mehr Arbeitsplätze anschließen lassen.

So erhalten mehrere Benutzer oder Administratoren gleichzeitig Zugriff auf die angesteuerten Computer – falls gewünscht, auch auf ein und denselben Computer. Geläufige Bezeichnungen für solche KVM-Switches sind Matrix-Switch oder Multi-User-Switch.

Zur Größe und Bauform: Die einfachsten KVM-Switches haben etwa die Abmessungen eines Taschenbuchs. Der Benutzer stellt sie in Reichweite auf, um Schalter oder Tasten bedienen und die Anzeigen sehen zu können.

Mechanik versus Elektronik

Die billigsten Geräte dieser Art unterstützen lediglich zwei Computer und bieten weder Hotkeys noch OSD-Menüs. Noch immer arbeiten einige dieser Geräte rein mechanisch und benötigen noch nicht einmal eine Stromversorgung.

In der Regel lassen sich bis zu vier Computer über einen mechanischen KVM-Switch ansteuern. Was darüber hinausgeht, ist nicht mehr praktikabel.

Elektronisch arbeitende Desktop-Geräte unterstützen zwischen 2 und 64 Computer. Die Größe dieser Geräte ist mit der von Netzwerk-Switches vergleichbar und von der Anzahl der anzuschließenden Computer abhängig.

Mini-KVM-Switches

Die kleinsten elektronischen KVM-Switches sind inzwischen nicht viel größer als eine Zigarettenschachtel. Das ist ideal, um sie irgendwo unter dem Schreibtisch zu verstecken.

KVM-Switches gibt es in (fast) jeder Größe. Der Minimux2 von Guntermann & Drunck etwa ist für die Steuerung von zwei Rechnern ausgelegt.

Allerdings kommt man dort nicht mehr an einen Umschaltknopf oder an Umschalttasten heran, weshalb solche Geräte via Hotkey beziehungsweise OSD-Menü bedient werden. In dieser Größenordnung lassen sich KVM-Switches für vier Computer und einen Arbeitsplatz finden.

Rack-Systeme für große Installationen

Besonders für den Einsatz in größeren Organisationen eignen sich KVM-Switches, die sich in 19-Zoll-Schränke oder Racks installieren lassen. Solche Systeme unterstützen normalerweise zwischen 8 und 64 Computer, lassen sich aber durch Kaskadierung bis auf Tausende von ansteuerbaren Computer erweitern.

In der Regel erlauben diese Geräte den Anschluss mehrerer Arbeitsplätze; es handelt sich also um Matrix- oder Multi-User-KVM-Switches.

Obwohl einige dieser KVM-Switches eine Bedienung direkt am Gerät erlauben, beispielsweise über Tasten oder LCD-Anzeigen, und in einigen Systemen sogar eine vollständige Tastatur mit Zeigegerät und einem aufklappbaren Bildschirm integriert ist, erfolgt die Bedienung meistens via Hotkey oder OSD-Menü von entfernten Arbeitsplätzen aus.

Detaillierte Konfiguration möglich

KVM-Switches dieser Kategorie lassen sich meistens bis ins Detail konfigurieren. Sie bieten beispielsweise einen Passwortschutz und erlauben dem Administrator, genau einzustellen, wer auf welche Computer in welcher Weise zugreifen darf.

Um die Verwaltung zu vereinfachen, können Computer in Gruppen zusammengefasst werden. Einige Geräte unterstützen eine Konfiguration, in der der KVM-Switch automatisch zwischen zuvor ausgewählten Computern umschaltet.

Der KVM-Switch verweilt in diesem Fall bei jedem Rechner mehrere Sekunden lang, bevor er zum nächsten weiterschaltet. Diese Zeitspanne gibt der Administrator vor. Der kann das Weiterschalten jederzeit unterbrechen und sofort die Steuerung des gerade angezeigten Computers übernehmen.

Entfernungen bis zu 20 Meter

Die maximale Entfernung zwischen einem zu steuernden Computer und dem KVM-Switch beträgt bei herkömmlichen KVM-Switches normalerweise maximal 20 Meter. Die Distanz zwischen einem Arbeitsplatz und dem Switch richtet sich danach, wie lang die Kabel des anzuschließenden Bildschirms, der Maus und der Tastatur sind.

Einige KVM-Switch-Hersteller erhöhen diese Entfernungen durch spezielle Verstärker oder zwischengeschaltete Anschlussboxen.

KVM over TCP/IP

Ohne Entfernungsbegrenzung arbeiten KVM-Switches, die das Netzwerkprotokoll TCP/IP unterstützen (KVM over TCP/IP). Bei dieser modernen Variante eines KVM-Switches werden Tastatur, Maus und Bildschirm des Arbeitsplatzes nicht direkt am KVM-Switch angeschlossen. Stattdessen erfolgt die Weiterleitung der Bildschirmausgabe des gesteuerten Computers und der Tastatur- und Maussignale des Arbeitsplatzes über das TCP/IP-Netz.

Die Steuerung am Arbeitsplatz läuft über eine spezielle Anschlussbox, einen Web-Browser oder über eine KVM-Software. Die Variante ohne Anschlussbox bietet den Vorteil, dass die Fernsteuerung von einem beliebigen Arbeitsplatz im TCP/IP-Netzwerk aus und sogar über das Internet durchgeführt werden kann.

Fernsteuersoftware kein Ersatz

Hier drängt sich ein Vergleich zu herkömmlicher Remote-Control-Software wie PC-Anywhere oder auch mit Windows-Terminaldiensten auf, die oberflächlich betrachtet dasselbe leisten.

Aber KVM over TCP/IP ist im Gegensatz zu Remote-Control-Software nicht darauf angewiesen, dass auf dem zu steuernden Computer eine Remote-Control-Software läuft. KVM over TCP/IP setzt viel weiter unten an und erlaubt es beispielsweise, Änderungen der BIOS-Einstellungen der angeschlossenen Computer durchzuführen. Das ist mit einer Fernsteuer-Software nicht machbar.

Höherer Aufwand bei KVM over TCP/IP

KVM over TCP/IP erfordert naturgemäß einen höheren Setup-Aufwand als traditionelle KVM-Switches. Bei den letztgenannten Systemen ist es in der Regel mit dem Anschließen der Kabel bereits getan.

Hinzu kommt, dass gegebenenfalls ein Management- oder Authentifizierungs-Server zu installieren sind. Bei einigen KVM-over-TCP/IP-Systemen ist es zudem notwendig, auf den Arbeitsplatzrechnern, die sich mit dem KVM-Switch verbinden sollen, eine spezielle Software oder Web-Browser-Erweiterungen zu implementieren.

Bei KVM over TCP/IP ist besonders auf den Preis zu achten. Denn in einigen Fällen sind zusätzlich ein Management-Server und Lizenzen für die TCP/IP-Nutzung erforderlich, was den Preis deutlich in die Höhe treiben kann.

Dann gilt es abzuwägen, ob der Vorteil, mehrere Maschinen verbinden zu können, ohne auf dem Server zusätzlicher Software (beispielsweise PC-Anywhere) installieren zu müssen, den Preis rechtfertigt.
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