Kaufleitfaden: KVM-Switches und KVM-Kabel

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Das sollten Sie über KVM-Switches und KVM-Kabel wissen

KVM ist die Abkürzung der Begriffe Keyboard, Video und Mouse. Ein KVM-Switch ist dementsprechend ein Umschalter für Tastaturen, Bildschirme und Computermäuse. Er ermöglicht es, für mehrere Computer nur jeweils eines dieser Geräte zu verwenden, indem man mit einem Knopfdruck, einer Drehung des Schalters oder über Hotkeys zum entsprechenden Rechner wechselt. Es gibt sogar Versionen, mit denen sich auch Lautsprecher oder USB-Geräte gemeinsam benutzen lassen.

Die dazu notwendigen Befehle werden über das KVM-Kabel übertragen. Damit Sie in der Lage sind, den passenden KVM-Switch samt KVM-Kabel zu finden, bietet Ihnen dieser Ratgeber das notwendige Hintergrundwissen.

Die unterschiedlichen Ausführungen von KVM-Switches und KVM-Kabeln

Ein KVM-Switch kann – je nach Ausführung – zwischen zwei und 64 Computer steuern. Einige Modelle erlauben es sogar, eine Reihenschaltung herzustellen, indem man mehrere KVM-Switches miteinander verbindet. So lassen sich noch weitaus mehr Rechner miteinander verketten. Dazu wird der Port, der normalerweise über das KVM-Kabel mit dem Rechner verbunden ist, einfach an einen weiteren KVM-Switch transferiert.

Tastatur, Monitor und Computermaus werden direkt mit dem KVM-Switch verbunden. Um nun die Verbindung zu den PCs herzustellen, die diese Geräte gemeinsam nutzen sollen, gibt es verschiedene Anschlussvariationen, und zwar für:

  • VGA+2xPS/2-Kabel,
  • DVI-Kabel (Digital Visual Interface), speziell für die Übertragung von Video-Daten,
  • USB-Kabel für USB-Geräte,
  • KVM-Kabel mit DB25-Steckern,
  • modulare Anschlüsse (für Ethernetkabel).
Die DB25-Stecker gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Sie werden unter anderem verwendet:
  • für digitale Joysticks, Lightpens und Paddles,
  • als serielle RS-232-Schnittstelle,
  • als Verbindung zu einem Apple-Monitor,
  • als parallele Schnittstelle für Drucker oder
  • als normales VGA-Kabel (Monitor).

DB25-Steckverbindungen sind mechanisch sehr stabil und erlauben ein schnelles Umschalten zwischen den einzelnen Rechnern über den KVM-Switch.

So arbeitet ein KVM-Switch

Darüber hinaus gibt es auch KVM-Switches mit sogenannten modularen Anschlüssen. Hier wird jeder angeschlossene Computer mit einem Adapter ausgestattet, und für die Verbindung untereinander können Switch-Kabel verwendet werden, die in ihren Eigenschaften den Ethernetkabeln eines Netzwerks ähneln.
Ältere KVM-Switches wurden über rein mechanische Umschaltungen betätigt. Heute hat man die Wahl zwischen Versionen mit

  • Tastern,
  • Drehschaltern oder
  • Hotkey-Tastatursteuerung.

Dabei simuliert der Switch allen angeschlossenen Rechnern, dass sie jeweils über eine eigene, ständig ansprechbare Peripherie aus Bildschirm, Tastatur und Maus verfügen. Die Einstellungen dieser Geräte sind dabei übrigens für jeden Rechner individuell abgespeichert und stehen sofort nach dem Umschalten zur Verfügung. So lassen sich Konflikte zwischen Treibern, Betriebssystem und Hardware komplett umgehen.

Mithilfe von LEDs oder über eine numerische Anzeige kann der Anwender auf den ersten Blick erkennen, mit welchem Rechner Tastatur, Monitor und Maus aktuell verbunden sind.

Übrigens: Wenn Sie an einem Arbeitsplatz mit zwei oder vier Bildschirmen arbeiten möchten, sollten Sie darauf achten, dass der KVM-Switch für Dual- oder Quad-Video geeignet ist. Ist das nicht der Fall, müssen mehrere Switches miteinander gekoppelt und synchron geschaltet werden. Ob der von Ihnen ausgewählte Switch diese Funktion unterstützt beziehungsweise sich koppeln lässt, erfahren Sie unter anderem anhand der Technischen Datenblätter auf der Webseite des Herstellers.

KVM-Switches für Rechenzentren

Speziell zum Beispiel für Rechenzentren oder große Unternehmen wurden KVM-Switches entwickelt, die es gestatten, wesentlich mehr Arbeitsplätze miteinander zu verbinden. Bekannt sind diese Geräte auch unter den Bezeichnungen

  • Multi-User-KVM-Switch oder
  • Matrix-KVM-Switch.

In der Regel ist es aber nicht erwünscht, dass mehrere Benutzer gleichzeitig auf ein und demselben Computer arbeiten. Deshalb sind diese Geräte mit einem aufwendigen Sicherheitssystem ausgestattet. Über Passwörter werden einzelnen Benutzern auf bestimmten Rechnern individuelle Rechte eingeräumt. In Rechenzentren erfolgt die Auswahl der jeweiligen Rechner dabei meist über sogenannten OSD-Menüs (On Screen Display), die auch gleichzeitig für die Konfiguration zuständig sind. Für den privaten Gebrauch sind diese KVM-Switches nebst den dazugehörenden KVM-Kabeln aber eindeutig überdimensioniert.

KVM-Switches im Netzwerk – fast wie eine Fernsteuerung

Im professionellen Bereich, aber immer häufiger auch bei gut ausgestatteten privaten Heimnetzwerken, findet man KVM-Switches mit der Bezeichnung KVM via IP oder IP KVM. Hier ist zwar der Switch mit den jeweiligen Rechnern über ein KVM-Kabel verbunden, aber es gibt keine Anschlüsse für Tastatur, Monitor oder Maus. Diese werden an einen vernetzten PC (den sogenannten Remote Client) angeschlossen, der über eine Spezialsoftware oder einen Java-basierten Browser verfügt.

Dieser Rechner kommuniziert nun über das Netzwerk (TCP/IP-Netze) mit dem KVM over IP Switch. Der KVM-Switch setzt dabei die Bildschirmausgaben um und übermittelt sie an den Remote Client. Dabei ist der Switch der Encoder (zuständig für das Verschlüsseln) und der Remote-Client-PC der Decoder (zuständig für das Entschlüsseln). In der entgegengesetzten Richtung, also vom Remote Client zum KVM-Switch, werden die Informationen von Tastatur und Maus übertragen.

KVM over IP macht es möglich, auf einen beliebigen, am KVM-Switch angeschlossenen Rechner zuzugreifen, ohne eine manuelle Umschaltung vornehmen zu müssen. Damit ist der Zugriff wie bei einer Fernsteuerung von jedem Arbeitsplatz im Netz möglich.

Verfügt der KVM-Switch über ein integriertes Modem oder einen ISDN-Anschluss, kann er sogar über das Internet angesprochen werden. Hier sind allerdings besondere Sicherheitsmaßnahmen wie zum Beispiel ein hoher Verschlüsselungsgrad notwendig. Das geht zu Lasten der Geschwindigkeit und der Qualität. Der Bildschirmaufbau ist wesentlich langsamer, und auch die Farbtiefe ist eingeschränkt. Außerdem kann es zu ruckartigen Mausbewegungen kommen. Nicht zuletzt wegen der deutlich höheren Kosten sollte geprüft werden, ob ein KVM over IP wirklich notwendig ist.

Allerdings haben solche Geräte auch ihre Vorteile, wenn es um die Fernadministration geht. Während bei Softwarelösungen wie zum Beispiel VNC (Virtual Network Computing) oder Terminal-Servern die jeweiligen Softwarekomponenten unbedingt funktionsfähig sein müssen, kann ein KVM over IP-Switch auch dann eine Fernadministration zulassen, wenn die Software auf dem jeweiligen Rechner nicht läuft. Damit können zum Beispiel BIOS-Einstellungen ohne Probleme verändert werden.

Die Bedeutung von KVM-Switches und KVM-Kabeln für Betriebssysteme

KVM-Switches sind eigentlich erst seit der Einführung der Microsoft-Betriebssystem Windows 2000 und Windows 2003 für Server richtig bekannt geworden. Das waren die ersten Betriebssysteme, die sich ohne Maus, Tastatur und Monitor nicht komfortabel steuern lassen.

Bei Rechnern mit einem Unix-Betriebssystem sind KVM-Switches hingegen vollkommen überflüssig. Hier genügen eine einfache Textkonsole, ein Netzwerkanschluss oder eine serielle Schnittstelle, damit sich die angeschlossenen Rechner vollständig ferngesteuert bedienen lassen.

Moderne digitale IP KVM-Switches können optional mit Virtual Media ausgestattet sein. Hinter diesem Leistungsmerkmal verbirgt sich die Fähigkeit, dass der Netzwerkadministrator viele Aufgaben im Netzwerk von seinem eigenen Arbeitsplatz aus erledigen kann. Virtual Media erlaubt den Datentransfer zwischen dem lokalen Rechner und dem Remote-Server. Diagnosetests, das Patchen von Anwendungssoftware oder dem Betriebssystem muss also nicht unmittelbar am Remote-Server gemacht werden.

Übrigens: Für den IP KVM-Switch ist es nicht von Bedeutung, auf welcher Plattform die verschiedenen Rechner arbeiten. Selbst unterschiedliche Betriebssystem sind kein Problem.

KVM-Splitter und KVM-Extender

KVM-Splitter

Während der KVM-Switch Tastatur, Monitor und Maus als einzelne Geräte mit mehreren Rechnern verbinden kann, arbeitet ein KVM-Splitter genau andersherum. Er verschafft die Möglichkeit, mehrere Tastaturen, Computermäuse und Monitore mit einem einzelnen Rechner zu verbinden. Dabei werden jeweils eine Tastatur, eine Maus und ein Monitor zu sogenannten Konsolen zusammengefasst. Sinnvoll ist ein KVM-Splitter immer dort, wo ein PC an unterschiedlichen Arbeitsplätzen zugänglich gemacht werden soll. Ein einziges KVM-Kabel zur Verbindung von Splitter und Rechner genügt, um die am jeweiligen Arbeitsplatz vorhandenen Geräte mit dem Rechner zu verbinden.

KVM-Extender

Ein KVM-Extender ist immer dann sinnvoll, wenn der zulässige Abstand zwischen einem Rechner und dem KVM-Switch überschritten werden muss. Normalerweise kann eine solche Abstandserweiterung zu Störungen von Maus- oder Video-Signalen führen. Der KVM-Extender fungiert hier als Signalverstärker.

Häufig werden hier besondere KVM-Kabel eingesetzt, die als Cat5-Kabel bezeichnet werden. Sie arbeiten – ähnlich wie Ethernetkabel – über einen RJ45-Stecker auf der Netzwerkkarte. Allerdings ist das KVM-Kabel, das über acht Adern verfügt, vollständig mit der Signalverstärkung ausgelastet. Es kann also nicht gleichzeitig für Ethernet-Verbindungen oder TCP/IP-Schnittstellen verwendet werden. Wird eine solche gleichzeitige Nutzung gewünscht, muss anstelle des KVM-Extenders ein KVM over IP eingesetzt werden.

Achtung: Je nach Länge des KVM-Kabels kann ein größerer Leitungsquerschnitt als bei herkömmlichen Ethernetkabeln verlangt werden. Damit wird die Signaldämpfung auf die zulässigen Werte beschränkt. Beachten Sie hierzu unbedingt die Bedienungsanleitung des KVM-Extenders oder informierten Sie sich auf der Herstellerwebseite.

An den beiden Enden des KVM-Kabels muss jeweils ein Sender beziehungsweise ein Empfänger angeschlossen werden. Diese beiden Geräte werden als Paar verkauft, da sie miteinander korrespondieren müssen.

Es gibt KVM-Switches, die einen oder mehrere KVM-Extender bereits enthalten. Sender und Empfänger werden auf jeden Fall trotzdem am Ende der jeweiligen Leitung benötigt. Genauere Details zum Einsatz dieser Geräte finden Sie in den ausführlichen Produktbeschreibungen beziehungsweise auf den Webseiten der jeweiligen Hersteller.

Sinnvoll für Netzwerke aller Art – ein KVM-Management-System

Je größer ein Netzwerk wird, umso unübersichtlicher werden die Rechtevergaben und die Zugänge der einzelnen Computer. Ein KVM-Management-System stellt alle Zugänge über einen KVM over IP-Switch übersichtlich auf einer Standardbenutzeroberfläche zusammen. Eine integrierte Verwaltung der Nutzungsrechte sorgt dafür, dass jeder Teilnehmer am Netzwerk nur den Rechner ansprechen kann, für den er die notwendigen Rechte auch besitzt.

Es besteht darüber hinaus die Möglichkeit, auch Power-Switches-over-IP in das KVM-Management zu integrieren. Damit kann der jeweilige Anwender oder Administrator über den KVM-Switch auch auf alle Power-Switch-Funktionen des angewählten Computers verfügen.

Dieser Ratgeber hat sie mit den unterschiedlichen Modellen und technischen Funktionen von KVM-Switches und KVM-Kabeln ein wenig vertraut gemacht. Damit sollten Sie nun in der Lage sein, den für Sie passenden KVM-Switch auszuwählen und sich die Arbeit mit mehreren Computern, aber nur einer Tastatur, einer Maus und einem Bildschirm zu erleichtern.

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