CN102984136A - 一种基于Wi-Fi的KVM Over IP方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于Wi-Fi的KVMOverIP方法，该方法中，在客服端，利用与计算机系统相对应的软件收集终端收集计算机上的KVM信号，将其数字化压缩后，然后通过Wi-Fi传输至控制端。在控制端，当收到终端发送的信息后，会将信息进行解码，并将其转化为相关的KVM信号，然后输送给显示器和键盘鼠标等设备。所有远程控制的软硬件完全独立，不会对服务器的运行以及网络性能造成任何干扰和影响。同时，该方案由于无需线缆连接，所以其安装设置时，空间的限制比较小。
Description
技术领域
本发明涉及计算机应用领域, 具体地说是一种基于Wi-Fi的KVM Over IP方法。
背景技术
在现在的计算机运用中，对计算机进行远程KVM（Keyboard，Video，Mouse）控制越来越重要。比如在服务器控制中，另外在会议中，控制端也经常需要与多台计算机做交互。这些情况下都需要使用到远程KVM控制。
目前市场上实现远程KVM控制的控制器主要实现方式有几种，一是使用全线缆方式。其次是无线KVM，现在市场的无线KVM有两种，一种是采用线缆将客户端接入一个KVM切换器中。由KVM将相关信息转化为Wi-Fi信号并传输至控制端。另一种是在客户端安装相关软件，由软件将KVM信息转化为相关信息在通过Wi-Fi或网线传输至控制端。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于 Wi-Fi的 KVM Over IP 方法。
本发明的目的是按以下方式实现的，包括运用在客户端计算机上客户端软件，客户端计算机的无线网络设备和实现KVM切换控制的控制端，其中：
一、在客户端计算机上安装客户端软件，用于收集处理客户端计算机上的KVM数据，并转换为TCP/IP协议数据包，客户端软件用计算机上的无线网络设备与远端的KVM控制端进行信息交互；具体功能模块有DC模块、VGA模块、KB/M模块、TCP/IP模块，其中：
（1）DC模块为数据收集模块，主要是通过相关端口收集视频和键盘鼠标信息，完成软件与计算机之间KVM信息的交互；
（2）VGA模块主要是收集计算机的视频信号，并进行标识打包，然后传送给TCP/IP模块；
（3）KB/M模块负责键盘鼠标的信息处理，当接收到TCP/IP模块发送过来的信息后，它负责将其中包括的键盘鼠标的信息提取出来，并进行分类整理，然后将相关数据传送给DC模块；
（4）TCP/IP模块负责调用系统的中TCP/IP相关函数，实现对接收到的数据进行分类和按TCP/IP协议进行拆包打包处理，当接收到VGA模块发来的相关信息时，该模块将对相关数据进行归类，然后传递给TCP/IP端口，在进行相应处理后通过无线网络设备发送给控制端，当接收到控制端发来的关于键盘鼠标的数据时，该模块需要对TCP/IP端口输入的数据进行辨识, 进行拆包从组后,再发送给KB/M模块；
二、控制端用于接收到的视频信号转换和键盘鼠标信号的打包整理，控制端主要功能如下：
1）实现控制端与信息收集终端的无线数据传输；
2）实现VGA信号和键盘鼠标信号的辨识转换；
3）实现各个信息收集终端的KVM切换功能；
控制端是由PS/2端口、VGA端口、FPGA芯片、Wi-Fi模块组成，其中，PS/2端口是键盘鼠标的输入接口；VGA端口是视频信号的输出接口；FPGA芯片为核心部分，负责控制端的逻辑实现；Wi-Fi模块负责信息的传送；
对于视频信号，Wi-Fi模块在接受到控制台发送来的数据信号后，对其做预处理后，再以PCI-E协议传输给FPGA，FPGA会进行相应的拆包解压处理，最终转化为VGA信号，通过VGA端口传送给显示器；
对键盘鼠标信号，FPGA在接受到后，需要对其做压缩打包处理，然后将其按PCI-E协议传输给Wi-Fi模块，Wi-Fi模块相关预处理后，以Wi-Fi模式或802.11 2.4GHz b/g/n协议传输出去；
FPGA芯片的逻辑功能模块划分为四个模块：PCI-E、IPID、IP-Switch、VGA、KB/M；具体功能和实施步骤如下：
1）PCI-E模块负责将接收到的数据按照PCI-E协议进行拆解和打包处理，实现FPGA芯片和Wi-Fi模块的物理连接；
2）IPID主要有两个功能，一是负责对接收到的数据进行分类和按TCP/IP协议进行拆包打包处理，另一个是根据信息接收端不同的IP地址实现KVM切换功能；
当接收到PCI-E发来的信息时，该模块需要将相关数据进行辨识，然后按TCP/IP协议进行拆包从组，处理完后再发送给下面的VGA模块，对于键盘鼠标的数据，该模块会对其辨识处理后，按TCP/IP协议进行打包，然后发送给PCI-E模块；
KVM切换功能是通过各个信息接收端的IP地址不同实现的，用于IPID模块中进行辨识和打包的目标IP地址都是可变的，但控制端需要切换KVM时，IPID则切换目标IP地址，进而实现与不同信息接收端的通信；
3）IP-Switch模块负责记录网络各个信息接收端的IP地址；
4）VGA模块负责视频信号的收集整理和输出功能，但IPID将视频信号发送过来后，VGA模块首先对其进行辨识整理，还原信号的原始模式，然后对相关信号进行格式转换，将相关信号转换为RGB等VGA信号；
5）KB/M模块负责键盘鼠标的信息处理，当接收到PS/2发送过来的信息后，它负责将其中包括的键盘鼠标的信息提取出来，并进行分类整理，然后将相关数据传送给上一层。
本发明的有益效果是：该方案中，在客服端，利用与计算机系统相对应的软件收集终端收集计算机上的KVM信号，将其数字化压缩后，然后通过Wi-Fi传输至控制端。在控制端，当收到终端发送的信息后，会将信息进行解码，并将其转化为相关的KVM信号，然后输送给显示器和键盘鼠标等设备。所有远程控制的软硬件完全独立，不会对服务器的运行以及网络性能造成任何干扰和影响。同时，该方案由于无需线缆连接，所以其安装设置时，空间的限制比较小。
附图说明
图1是功能模块的结构示意图；
图2是控制端的结构示意图；
图3是FPGA芯片的逻辑功能模块结构示意图。
具体实施方式
参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。
系统包括运用在客户端计算机上客户端软件，客户端计算机的无线网络设备和实现KVM切换控制的控制端，本发明方案的原理如下：
一、在客户端计算机上安装客户端软件，该软件主要是收集处理客户端计算机上的KVM数据，并转换为TCP/IP协议数据包。客户端软件可以利用计算机上的无线网络设备与远端的KVM控制端进行信息交互；
二、控制端主要实现接收到的视频信号的转换和键盘鼠标信号的打包整理。
控制端的具体结构如图2所示。主要由Wi-Fi模块，FPGA芯片，视频输出端口和键盘鼠标输入输出端口组成。其中视频输出端口采用VGA接口，键盘鼠标输入输出端口可以采用USB或PS/2端口。
对于视频信号，Wi-Fi模块在接受到控制台发送来的相关信号后，对其做相关处理后，再以PCI-E协议传输给FPGA。FPGA会进行相应的拆包解压等处理，最终转化为VGA信号，通过VGA端口传送给显示器。
对键盘鼠标信号，FPGA在接受到后，需要对其做压缩打包处理，然后将其按PCI-E协议传输给Wi-Fi模块。Wi-Fi模块在对相应信息作出相关处理后，以Wi-Fi模式如802.11 2.4GHz b/g/n协议传输出去。
方法步骤如下：
1）客户端软件程序
该驱动程序被安装在客服端计算机上，主要完成对计算机的KVM信号的收集和处理。其具体功能模块的划分如图1所示，主要分为DC模块、VGA模块、KB/M模块、TCP/IP模块三个部分；
（1）DC模块为数据收集模块，主要是通过相关端口收集视频和键盘鼠标信息，完成软件与计算机之间KVM信息的交互；
（2）VGA模块主要是收集计算机的视频信号，并进行标识打包，然后传送给TCP/IP模块；
（3）KB/M模块负责键盘鼠标的信息处理。当接收到TCP/IP模块发送过来的信息后，它负责将其中包括的键盘鼠标的信息提取出来，并进行分类整理，然后将相关数据传送给DC模块；
（4）TCP/IP模块负责调用系统的中TCP/IP相关函数，实现对接收到的数据进行分类和按TCP/IP协议进行拆包打包处理。当接收到VGA模块发来的相关信息时，该模块将对相关数据进行归类，然后传递给TCP/IP端口，在进行相应处理后通过无线网络设备发送给控制端。当接收到控制端发来的关于键盘鼠标的数据时，该模块需要对TCP/IP端口输入的数据进行辨识, 进行拆包从组后,再发送给KB/M模块；
2）控制端
控制端主要功能如下：
1、实现控制端与信息收集终端的无线数据传输；
2、实现VGA信号和键盘鼠标信号的辨识转换；
3、实现各个信息收集终端的KVM切换功能。
控制端的方案如图2所示。主要包括PS/2端口、VGA端口、FPGA芯片、Wi-Fi模块。其中，PS/2端口是键盘鼠标的输入接口；VGA端口是视频信号的输出接口；FPGA芯片为核心部分，负责控制端的逻辑实现；Wi-Fi模块负责信息的传送。
其中FPGA芯片的逻辑功能模块划分如图3所示。主要分为四个模块：PCI-E、IPID、IP-Switch、VGA、KB/M。具体功能和实施如下：
1、PCI-E模块负责将接收到的数据按照PCI-E协议进行拆解和打包处理。实现FPGA芯片和Wi-Fi模块的物理连接；
2、IPID主要有两个功能，一是负责对接收到的数据进行分类和按TCP/IP协议进行拆包打包处理。另一个是根据信息接收端不同的IP地址实现KVM切换功能；
当接收到PCI-E发来的信息时，该模块需要将相关数据进行辨识，然后按TCP/IP协议进行拆包从组。处理完后再发送给下面的VGA模块。对于键盘鼠标的数据，该模块会对其辨识处理后，按TCP/IP协议进行打包，然后发送给PCI-E模块；
KVM切换功能是通过各个信息接收端的IP地址不同实现的。用于IPID模块中进行辨识和打包的目标IP地址都是可变的，但控制端需要切换KVM时，IPID可以切换目标IP地址，进而实现与不同信息接收端的通信；
3、IP-Switch模块负责记录网络各个信息接收端的IP地址；
4、VGA模块负责视频信号的收集整理和输出功能。但IPID将视频信号发送过来后，VGA模块首先对其进行辨识整理，还原信号的原始模式。然后对相关信号进行格式转换，将相关信号转换为RGB等VGA信号；
5、KB/M模块负责键盘鼠标的信息处理。当接收到PS/2发送过来的信息后，它负责将其中包括的键盘鼠标的信息提取出来，并进行分类整理，然后将相关数据传送给上一层。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (1)
1. 一种基于Wi-Fi的KVM Over IP方法, 其特征在于包括运用在客户端计算机上客户端软件，客户端计算机的无线网络设备和实现KVM切换控制的控制端，其中：
一、在客户端计算机上安装客户端软件，用于收集处理客户端计算机上的KVM数据，并转换为TCP/IP协议数据包，客户端软件用计算机上的无线网络设备与远端的KVM控制端进行信息交互；具体功能模块有DC模块、VGA模块、KB/M模块、TCP/IP模块，其中：
（1）DC模块为数据收集模块，主要是通过相关端口收集视频和键盘鼠标信息，完成软件与计算机之间KVM信息的交互；
（2）VGA模块主要是收集计算机的视频信号，并进行标识打包，然后传送给TCP/IP模块；
（3）KB/M模块负责键盘鼠标的信息处理，当接收到TCP/IP模块发送过来的信息后，它负责将其中包括的键盘鼠标的信息提取出来，并进行分类整理，然后将相关数据传送给DC模块；
（4）TCP/IP模块负责调用系统的中TCP/IP相关函数，实现对接收到的数据进行分类和按TCP/IP协议进行拆包打包处理，当接收到VGA模块发来的相关信息时，该模块将对相关数据进行归类，然后传递给TCP/IP端口，在进行相应处理后通过无线网络设备发送给控制端，当接收到控制端发来的关于键盘鼠标的数据时，该模块需要对TCP/IP端口输入的数据进行辨识, 进行拆包从组后,再发送给KB/M模块；
二、控制端用于接收到的视频信号转换和键盘鼠标信号的打包整理，控制端主要功能如下：
1）实现控制端与信息收集终端的无线数据传输；
2）实现VGA信号和键盘鼠标信号的辨识转换；
3）实现各个信息收集终端的KVM切换功能；
控制端是由PS/2端口、VGA端口、FPGA芯片、Wi-Fi模块组成，其中，PS/2端口是键盘鼠标的输入接口；VGA端口是视频信号的输出接口；FPGA芯片为核心部分，负责控制端的逻辑实现；Wi-Fi模块负责信息的传送；
对于视频信号，Wi-Fi模块在接受到控制台发送来的数据信号后，对其做预处理后，再以PCI-E协议传输给FPGA，FPGA会进行相应的拆包解压处理，最终转化为VGA信号，通过VGA端口传送给显示器；
对键盘鼠标信号，FPGA在接受到后，需要对其做压缩打包处理，然后将其按PCI-E协议传输给Wi-Fi模块，Wi-Fi模块相关预处理后，以Wi-Fi模式或802.11 2.4GHz b/g/n协议传输出去；
FPGA芯片的逻辑功能模块划分为四个模块：PCI-E、IPID、IP-Switch、VGA、KB/M；具体功能和实施步骤如下：
1）PCI-E模块负责将接收到的数据按照PCI-E协议进行拆解和打包处理，实现FPGA芯片和Wi-Fi模块的物理连接；
2）IPID主要有两个功能，一是负责对接收到的数据进行分类和按TCP/IP协议进行拆包打包处理，另一个是根据信息接收端不同的IP地址实现KVM切换功能；
当接收到PCI-E发来的信息时，该模块需要将相关数据进行辨识，然后按TCP/IP协议进行拆包从组，处理完后再发送给下面的VGA模块，对于键盘鼠标的数据，该模块会对其辨识处理后，按TCP/IP协议进行打包，然后发送给PCI-E模块；
KVM切换功能是通过各个信息接收端的IP地址不同实现的，用于IPID模块中进行辨识和打包的目标IP地址都是可变的，但控制端需要切换KVM时，IPID则切换目标IP地址，进而实现与不同信息接收端的通信；
3）IP-Switch模块负责记录网络各个信息接收端的IP地址；
4）VGA模块负责视频信号的收集整理和输出功能，但IPID将视频信号发送过来后，VGA模块首先对其进行辨识整理，还原信号的原始模式，然后对相关信号进行格式转换，将相关信号转换为RGB等VGA信号；
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