KVMスイッチ

次に聞きなれない単語である『KVMスイッチ』という機器について説明していこう。単語だけ書いたらなんとなく、「うん、もういいや」という感じになりそうだが諦めないで書いていこう。

簡単に言えば1つのキーボードとディスプレイ、そしてマウスから複数のコンピュータを切り替えて捜査するための接続装置というものになっている。分かりやすくいうなら複数台パソコンを持っている人が画面を切り替えていろいろやっている姿なんかは、アニメやドラマなどでたまにあるので、そういうを想像して方がいいだろう。

こんなの一般家庭で使うのかと聞かれたら、どうなのかと思うが好きな人はとことん追及したりするので、利用している人も多い、としておこう。

『CPU切替器』・『PC切替器』などと呼ばれたりもしている。

この『KVM』とは、『keyboard』・『Visual unit』・『Mouse』の頭文字からとっている。複数台のコンピュータをこの装置を利用することで操作できるが、同時に操作できるコンピュータの台数は限定されている。最近では、USBデバイスやスピーカーも共有できるものもあり、また一部のKVMスイッチは逆方向にも働いて、1台のpcに複数組のディスプレイとキーボードとマウスで接続できるものもあるが、こんな使い方をする一般家庭は中々ないだろう。ハッカーを目指していると言うならまた違うだろうが、それとこれとはまた別問題なので気にしないでおこう。

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使用方法

利用方法がなんだか検討がつかないような装置だが、ここでは何とか分かりやすく説明していけるように書いていく。

ディスプレイなどの装置を一組用意してKVMスイッチを、USBとVGAを組み合わせた特殊なケーブルでそれぞれを接続する。切替はKVM須一途にあるスイッチやボタンで行い、それによってKVMをいずれかのコンピュータに接続して使用することになる。多くの場合は、キーボードからのコマンド入力でも切替が可能となっている。やり方としてはScroll Lockキーなど特定キーを2・3回すばやく押すなどやり方はメーカーによって異なってくるが、それで切替が可能となる。

接続できるコンピュータはそれぞれの機器によって台数が違い、最低2台から最大で512台まで接続できるが、最大数を利用する一般人なんてめったにいるものではない。大企業向けとしては、デイジチェイン接続という配線方法を利用出来るので、さらにたくさんのコンピュータを1組のKVMに接続できるようになっている。

KVMスイッチは、複数のコンピュータがあるが、それぞれにKVMを用意するのが大変な場合に便利となっており、特にデータセンターなどでは、ラックに多数のサーバが格納されており、個々にKVMを配置するのが難しい。子の場合だと、KVMスイッチと一組のKVMがあれば、オペレータは任意のサーバに接続して使用することが出来る。一般でも複数台のPCを所有していればKVMスイッチが便利で、ノートパソコンなどの可搬デバイスを接続したり、WindowsマシンとMacintoshでKVMを共有できる。といっても、中々そこまでしなければならないということは家ではないと思うので、接続するのが面倒の場合はしなくてもいいのでは、と筆者は個人的な意見を述べてみる。

受動スイッチと能動スイッチ

KVMスイッチとは本来の受動的なデバイスとなっており、単に複数のケーブルを接続するコネクタの間をスイッチで繋いでいるだけで、今もそのような機器は非常に安値で販売もされている。機械式スイッチは一般にノブをひねってコンピュータを切替している。こういったKVMスイッチはあまり多数のコンピュータ接続をすることは出来ず、通常は2台から4台で、せいぜい12台が限界となっている。最近では機械式スイッチの代わりに能動的電子回路を使い、より多くのコンピュータを接続できるようになっている。

このスイッチの問題点としては、ある時点でキーボードなどに接続していないコンピュータからは、キーボードやマウスが切り離されているように見えるという点となっている。通常ならばこれは問題にはならないのだが、マシンのブートの際にキーボードやマウスが接続されていないことを考えると、ブートが失敗したり、予期しない構成で立ち上がるといったことが発生する可能性もある。従って、機械式KVMスイッチはマシンが自動的にリブートするような状況には適していないということになる。

多くの能動KVMスイッチは、周辺機器のエミュレーションを行なっており、選択されていないコンピュータに対してあたかもKVMが接続されているかのような信号を送ってしまう。つまり、不意のリブート、さらには周辺機器エミュレーションはハードウェアが行なっており、コンピュータ側が継続的な信号を要求するような場合にも対応できる。

機械式スイッチの場合によくある問題として、スイッチの接触不良で画面の表示が乱れたりキー押下を認識しないことがあり、スイッチのノブを小刻みに動かしたりしなければならないときがある。

能動KVMスイッチの問題として、信号を100%完全に伝えないことがあり、対象コンピュータ上でバグのような症状を発生させるようなこともある。

ソフトウェアによる代替

ハードウェアのKVMスイッチの代替となるソフトウェアとしては『Input Director』・『Synergy』・『Virtual Network Computing』・『teleport』・『商用のMultiplicity』・『KaVoom』・『MaxiVista』・『PC Anywhere』などがある。これらはソフトウェアで切替を行い、ユーザー入力を通常のネットワーク経由で送信する。これは必要な配線の数を削減でき、画面上で切り替えることで複数のコンピュータを使っていることを忘れさせてくれるという利点がある。

問題点としては、ソフトウェアに代替すると、各サーバやコンピュータへ事前にそのソフトウェアをインストールしておく必要がある。当然ながらそのソフトウェアはOSが動作中でなければ使用できないので、OSのインストールやBIOSのアクセスなどには使えない。また、そのコンピュータが高負荷状態になるとアクセスもままならなくなってしまう。

リモートKVM機器

コンピュータとコンソールを比較的はなれた場所に置く場合、リモートKVM機器を利用することになる。リモートKVM機器は『近距離リモート型』と『KVM OVER IP型』がある。前者は例えば1つの建物内でのリモートアクセスを実現するもので『アナログKVM』とも呼ばれている。後者はさらに遠隔からアクセス可能になるもので『デジタルKVM』とも呼ばれている。

ではその2つの機器を順々に説明していこう。

近距離リモート
近距離リモートKVM機器は、最大300m程度まで離れたコンピュータをユーザーの手元のコンソールから操作できる。この手の機器は標準のカテゴリー5ケーブルでコンピュータとユーザーを接続することが出来る。対照的に『KVM2USB』のようにUSBとKVMのケーブルの変換を行なうデバイスでは、最大でも5mの距離しか使えない。
カテゴリー5を使うKVM機器は、閉ざされたLAN環境で使うことを前提としており、独自プロトコルで通信する。このため『アナログKVM』と呼ばれることもある。『KVM over IP』と比較したときは、ユーザーが気づくようなレイテンシがないのが特徴となっている。
KVM over IP
専用のマイクロコントローラと特殊なビデオキャプチャハードウェアを使い、KVMそれぞれの信号を捕らえて、圧縮してバケットに格納し、イーサネットで送信して、受信側で展開してもとの信号に戻す。WAN・LAN・公衆交換電話網などの上でTCP/IPプロトコルを使って、遠隔から複数のコンピュータを操作することができる。通常のネットワークを使うため、レイテンシが存在し、ユーザーには若干のタイムラグが感じられる。接続可能コンピュータ台数やユーザーアクセス数が上述の近居器リモート型KVMよりも少なくなっている。
多くの場合、ウェブブラウザを使ってアクセスするが、専用のビューワソフトウェアを使った方が性能はいいのだが、セキュリティに注意が必要となってくる。多くの独自ビューワソフトがActiveX や Javaに依存していることも注意しなければならず、また、主要ベンダーは様々なライセンス条件で販売しており、ターゲットデバイス数は料金を設定しているベンダーやユーザー数で料金を設定しているベンダー、セッション数で料金を設定しているベンダーなどがある。
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