В чем преимущество True Emulation?
Помните старые добрые времена? Путешествия на машине с бумажными картами (и никакого навигатора!), мобильные телефоны были слишком большими, чтобы их терять, и тумблер на вашем KVM-переключателе перемещал вас между компьютерами в манере, больше соответствующей эпохе паровых двигателей, нежели нашему «кремниевому» веку.
С тех пор компьютеры стали мощнее и быстрее, значительно расширился диапазон всевозможных периферийных устройств и, отвечая каждой новой задаче, совершенствовались и KVM-технологии. Тем не менее, несколько проблем сформировали по-настоящему «крепкий орешек», который пытались расколоть многие производители KVM-оборудования:
- Моментальное и надёжное переключение
- Точное определение и переключение любых подключенных USB-устройств
- Переключение с помощью основных пользовательских устройств управления – клавиатуры и мыши
Сложность реализации всех вышеуказанных задач обусловливалась особенностями стандарта USB. И на сегодняшний день существует несколько решений – каждое со своими преимуществами и недостатками.
Объединяющая сила USB
С момента своего появления на свет в 1995 интерфейс USB является универсальным ответом на один большой вопрос: как подключать по одному стандарту широкий спектр различных устройств, исключая конфликты драйверов.
До изобретения USB, задняя панель системного блока любого персонального компьютера была наглядным пособием по истории стандартов интерфейсов. Параллельные порты принтера «сидели» рядом с последовательными; разъёмы клавиатуры и мыши теснили порты джойстиков, сражались за внимание SCSI и FireWire.
Не намного лучше была ситуация и на пользовательской стороне, где драйверы новых девайсов бесконечной чередой боролись с противоречиями друг друга. Интерфейсы работали на пределе.
USB-стандарт стал единым решением всех проблем, обеспечив поддержку и высокую скорость передачи данных, простоту в использовании. Между тем, эта кажущаяся простота сопровождается массой сложных фоновых процессов, обеспечивающих скоординированную работу всех подключенных USB-устройств и компьютера.
Схема переключения сигналов типичного "энумерованного" KVM-переключателя
Клавиатура и мышь соединены с хабом, который переключает сигналы через простой электронный переключатель.
Энумерация (Hub-based/Enumerated KVM)
Первые попытки создания KVM-переключателей нового поколения были направлены на решение задач ухода от ручного механического переключения. Так, KVM-переключатели Enumerated – это первые электронные аналоги старых механических переключателей (с большим тумблером впереди).
«Энумерованными» эти переключатели называются потому, что подключенные USB-устройства требуют прохождения процесса полной инициации (энумерации) при каждом переключении. Это как если бы вы каждый раз вытаскивали коннектор из разъёма и подключали устройство заново.
Такие переключатели передают все сигналы напрямую между USB-устройством и компьютером, выполняя функцию посредника и не пытаясь интерпретировать передаваемые данные. Для большинства устройств такая технология является приоритетной, поскольку прохождение сигналов через подобный переключатель никак не отражается на скорости передачи данных. Тем не менее, при повторяющейся при каждом переключении энумерации невозможно управлять переключением сигналов с помощью обычной пользовательской USB-клавиатуры или мыши. То есть быстрое и простое управление, которого ожидает большинство пользователей, остаётся недоступным. Также остаётся проблема с надёжностью и гибкостью в случае работы с нестандартными USB-устройствами и некоторыми операционными системами.
Что такое энумерация?
Стандарт USB изначально разрабатывался с той идеей, чтобы обеспечить поддержку компьютером большого количество различных USB-устройств, которые к тому же можно было бы отключать и включать в любое время. Важной частью этого процесса является энумерация.
Когда подключается USB-устройство, оно представляет себя хосту компьютера, и хост присваивает устройству уникальный идентификационный номер (от 1 до 127). Весь этот процесс может длиться от 1 до 7 сек (в зависимости от количества подключенных устройств, мощности компьютера и скорости работы операционной системы). И этот процесс повторяется каждый раз при подключении устройства, даже в том случае если устройство уже подключалось ранее.
Схема переключения сигналов "эмулированного" KVM-переключателя
Клавиатура и мышь подключаются к микропроцессору через хост-контроллер. Процессор переключает сигналы между периферийными контроллерами ПК.
Эмуляция (Emulated KVM)
Вопросы интерпретации комплексного потока данных USB и регулярного пересоздания профилей подключенных USB-устройств были решены с изобретением технологии эмуляции.
В данном случае процесс энумерации происходит только один раз – при первом подключении устройства к компьютеру.
Между тем, технология эмуляции имеет некоторый побочный эффект: компьютер «думает», что USB-устройство осталось подключенным даже тогда, когда пользователь переключил это устройство на другой компьютер.
Тем не менее, остаётся сложность с динамическим определением подключенных устройств и поддержкой всех типов USB-сигналов. Производители «эмулированных» KVM-переключателей полагаются на фиксированные профили мыши и клавиатуры, заранее заведённые в каждой системе, вне зависимости от типов устройств, подключённых фактически. Это исключает возможность использования специальных средств управления, имеющих профиль, отличный от стандартных клавиатур и мышей.
Технология True Emulation
Помня об ограничениях, накладываемых другими способами коммутации и переключения USB-сигналов, специалисты компании Adder задались целью создать более эффективное и элегантное решение. В результате длительных исследований была разработана технология True Emulation (досл.: «истинная эмуляция»).
Схема переключения сигналов KVM-переключателя True Emulation
Сигналы устройств ввода и периферийных USB-устройств переключаются разными модулями.
Как и в случае с технологией эмуляции, компьютер будет продолжать «видеть» устройство в неактивном режиме (то есть процесс энумерации так же запускается только один раз).
Однако, в отличие от простой эмуляции, KVM-переключатели True Emulation полностью эмулируют профили любых подключенных USB-устройств и умеют интерпретировать данные сигналов клавиатуры и мыши, благодаря микропроцессору Emulation Engine.
В результате, удалось достичь возможности переключения KVM-сигналов при помощи пользовательских мыши и клавиатуры (переключение "горячими" клавишами, Free-Flow или прокручиванием колёсика мыши и пр.) и обеспечить поддержку любых HID-устройств с профилями, отличными от стандартных.
Технология True Emulation не обязательна для работы USB-периферии, поэтому в KVM-переключателях Adder CCS-PRO4 используются две отдельные схемы – для HID-устройств и для USB-периферии.
Это позволяет сохранить высокую скорость передачи данных для всех подключенных USB-устройств. Кроме того, технология двойного переключения обеспечивает возможность переключать HID и периферийные USB-устройства совместно или независимо друг от друга. То есть клавиатура и мышь у вас могут быть подключены к одному компьютеру, а USB-накопитель или камера – к другому.
Есть вопросы? Мы с удовольствием ответим на них по телефону +7 495 648 67 41 или электронной почте info@kvmtech.ru.