专利名称：电子交换器、电子交换系统和电子交换器系统的控制方法
技术领域：
本发明是支持并联的电脑和并联的电子接头间连接的电子交换器，即另并联的电 脑中任意一台电脑和并联的电子接头中任意一台电子接头间相互逻辑性连接，并以同样的 方式使多数电脑-电子接头对同时逻辑性连接的交换器的构成方法和内部结构。本发明由知识经济部的IT新生长动力核心技术开发事务所的一行进行的研究的结果。
背景技术：
KVM开关是方便存在并联服务器的数据库等地的高效率管理，一台或几台电子 接头和并联的服务器间通过multiplexing来使管理者监察服务器状态的开关。KVM是 Keyb0ard，Vide0，M0Use的缩写，是一名或少数管理员在管理并联的服务器的最佳方法。即， KVM是提供1 :N(N是电脑数量)连接的multiplexing/demultiplexing技术。但是如果不是在管理服务器的状况下多数的使用者转换使用多数的电脑的效用 计算环境(例如公共服务设施、接线中心、网吧、学校或电脑室、CBT实验机关等)下KVM 则不太合适了。即，效用计算环境下因并联的电脑因运行各自的电子接头而发生的低效率 空间使用、个别电脑管理困难的问题、使用者座位分配问题、因硬软件的更新/保修而发生 的业务不连续性、全部计算环境的低效率电源管理的问题等则现存的实现1:N(N是电脑数 量)连接的multiplexing/demultiplexing技术则完全束手无策了。
发明内容
<要解决的课题>本发明是并联的电脑群和并联的电子接头群中另任意的电脑和任意的电子接头 逻辑地相连接，并以此作为基础直到启动的电脑和电子接头全部关闭使并联的电脑-电子 接头对的逻辑连接动态的安装/解除的系统，并以提供此装备为目的的。通过本发明并联 的现存电脑系统分为电脑群和电子接头群来构成实用电脑环境，并最终解决上述的很多问题。本发明不局限于上述的目的，以下面的叙述可以理解怎样利用这个原理在其他事 务上。<课题解决过程>为达到上述的目的，发明中的电子交换器包括在实现连接时保存电脑-电子接头 的连接状态情况的储藏部和根据连接状态的情况来进行开/关来连接电脑和电子接头的 开关部。本发明所述的电子交换系统包括并联的电脑群、并联的电子接头群和对上述的电 脑群和电子接头群进行动态连接的电子交换器。电子交换系统的控制方法是包括根据并联的开关元件的开/关状态来搜索已启 动电脑的步骤，在存在已启动电脑的状况下，更新连接电子接头和电脑的开关元件的开/关状态的步骤和再根据开关元件的开/关状态来进行连接/断开的步骤。其他实例的具体事项包括在详细说明和图中。〈效果〉跟据本发明，可以提供在刀片计算或效用计算环境下多位使用者各自动态转换并 联的电脑来使用电脑的环境。而且对于业务主，不需因电脑的硬软件的更新或修理而移动位置，而比各台电脑 连接各个电子接头的情况更便于管理。还有效用计算环境下，若一台正在使用的电脑发生问题只需分配另外的电脑给使 用者，保证了业务的连续性，且提高了空间性。
图1是根据实例的电子交换系统的构造图。图2是根据其他实例的电子交换系统的构造图。图3是根据实例的电子交换器的构造图。图4至图6时图3所示的开关元件的例示图。图7是说明根据实例的电子交换系统的控制方法的顺序图。图8是说明根据其他实例的电子交换系统的控制方法的顺序图。
具体实施例方式本发明的有利点和特征和完成过程可以参照附录的图和后面详述的事实例子会 更为清晰。但是本发明不仅局限在那些实例的情况下，会以不同的形态来实现。只是这 些实例为了更完整说明本发明，为本发明所属的技术领域中有一般知识的技术者提供参考 而提供的，只是被定义于请求项中。另一方面，本说明书中使用的词是为说明实例的并不 是限定本发明的。而且本说明书中的每个成分(elements)与其他成分被称为"被连接 (connected to)“包括与其它成分直接连接或联结或介入其它成分的情况。在本说明书中 若没有特别说明单数形式情况下也包括复数形式。说明书中使用的"包括(comprises)" 活"包括的(comprising)“是说明涉及到的构成元素是不排除一个以上的其他构成元素 的存在或附加。本说明书中的“电脑”不仅指一般台式电脑、笔记本，还有在映卷服务器用附载中 可架置的单位服务器，刀片服务器、或者对此相应的装备，即主板、中央处理器(CPU)、内存， IO桥连芯片集组成的系统的统称。还有本说明中的“电子接头”是指IXD、PDP、CRT等构成的显示装备和键盘、鼠标、 音响、麦克风、USB端口等构成的接口装备群。上述的显示装备是指复合电缆、S-VIDEO电 缆、组建电缆、D-SUB电缆(又名VGA电缆)、DVI电缆、HDMI电缆、其他模拟或数字影像相 关电缆通过接受影像信号在显示控电板中可输出的装置。上述的“鼠标”是指通过PS2或 USB端口来跟电脑相互通信的装备，上述“键盘”也是通过PS2或USB端口来跟电脑相互通 信的装备。所述的“音响”是指通过RCA、OFC等音频电缆来跟电脑相连接的音响。“USB端 口”则指的是各电脑所有的一个连接口来支持USB的protocol通信，并可以成单独电缆端 口，也可以集线器的形式来支持多个端口。而且USB端口 /集线器可出现于显示器侧面或
5下端或键盘等其他电子接头合并的状态。再补充一点，使用USB鼠标或USB键盘或像USB 数码相机一样的附属装备来构成电子接头。参考图1和图2来说明电子交换器和电子交换系统在实例中的情况。图1是根据 实例的电子交换系统的构造图，图2是根据其他实例的电子交换系统的构造图。先来看图1图示的，电子交换系统(10)包括电脑群、电子接头群和电子交换群 (100)，支持并联的电脑(C_l C_N)和并联的电子接头(T_l Τ_Μ)间相互连接。电脑群是N台(N是自然数)PC主机集合在一起的，电子接头群是集合显示器、键 盘、鼠标、音响、麦克风、USB端口等直接分配给使用者的M个(Μ是自然数)电子接头(T_l Τ_Μ)的。这里所述的电脑群可以包括图2图示的并联的映卷服务器(S_l S_N)或者是刀 片服务器。电子交换器(100)是逻辑性连接电脑群和电子接头群间的电脑(C_l C_N)和电 子接头(τ_1 Τ_Μ)。电脑群中的各个电脑(C_l C_N)和电子交换器(100)间的连接线， 和电子接头群中各个电子接头(T_l T_M)和电子接头(100)间的连接线可以是显示器、 键盘、鼠标、音响、麦克风、USB端口等各自的专用电缆构成的个别电缆来实现也可以集成的 单一或几个组合化电缆组合来实现。这样的电子交换器(100)对电子接头群中电子接头(T_l T_M)和电脑群中电脑 (C_l C_N)进行动态连接，或者断开已连接的电脑(C_l C_N)和电子接头(T_l T_M)。 这个连接和断开过程也可由手动安装/解除连接电缆来实现。所以并联的电子接头(T_l Τ_Μ)可以动态变换着连接并联的电脑(C_1 C_N)。即多数的使用者可以动态变换使用并 联的电脑(C_l C_N)。在这种情况下若使用者正在使用的电脑(C_l C_N)发生问题时，可以分配其他 电脑(C_l C_N)给使用者，所以业务的连续性得到了保障。而且管理者对电脑(C_l C_ N)的硬软件更新和保修时不需要移动，对电脑群的维持和保修提供了方便。以下参考图3对图1和图2中图示的电子交换器(100)进行进一步的说明。图3是根据实例的电子交换器的构造图。参照图3，电子交换器(100)包括并联的开关部(SW_1 SW_M)和状态储藏部 (110)和控制部(120)。图3中由N台电脑(C_1 C_N)和M个电子接头(T_l T_M)用 一个信号线连接的情况为例子的。各开关部(SW_1 SW_M)使电子群中的电子接头(T_l Τ_Μ)与电脑群中的电脑 (C_l C_N)选择性连接。具体地需要M个开关部(SW_1 SW_M)，且各个开关部(SW_1 Sff_M)需要电脑群中电脑(C_1 C_N)数量个，即N个开关元件，以此实现M个电子接头 (T_l Τ_Μ)与N个电脑(C_l C_N)的选择性连接。控制部(120)根据状态储藏部(110)控制各开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的开 /关。例如状态储藏部(110)保存各个开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的NXM个开/关 状态。控制部(120)为连接第一电子接头(T_l)和第一电脑(C_l)，需要更新状态储藏部 (110)中保存的第一开关元件(SW(1，1))的开/关状态为1(或者是开)，第二至第N个开 关元件(SW(1，1) SW(N，M))的开/关状态为0(或者是关)，则只有第一开关元件SW(1， 1))开的状态而其他第二至第N开关元件(SW(2，1) SW(N，M))全为关的状态，可以实现 第一电子接头(T_l)和第一电脑(C_l)的连接。
而且状态储藏部(110)可以由连接电子接头(T_1 T_M)和开关元件(SW(1，1) Sff (N, M))的电缆并连接电脑(C_l C_N)和开关元件(Sff(Ll) SW(N，M))的电缆来识 别。例如可以对每个电缆赋予固定号码。状态储藏部(110)可以识别连接到开关元(SW(1， 1) SW(N，M))的电缆的固定号码，再根据此来判断哪一个电子接头连接到哪一个电脑上。 或者状态储藏部(110)输入可以分别电子接头(T_l T_M)和电脑(C_l C_N)的信号来 判断电子接头(T_l Τ_Μ)和电脑(C_l C_N)的连接状态。再把判断的结果保存为0或 1的形式。以此即使电缆手动脱落或者认为更换电缆，也可以识别电缆的固定号码或接收能 分辨电子接头(τ_1 Τ_Μ)和电脑(C_l C_N)的信号，来判断现在什么电子接头连接到 什么电脑上。为达到此目的需要能记忆电缆的连接插头上的电缆的固定号码的记忆内存， 在连接插头上安装能判断是否脱落的插头。控制部(120)可以是系统管理者或电脑的管理程序，或是履行系统管理者或管理 的电脑命令的单位。而且状态储藏部(110)是保存现在电子交换系统的逻辑性连接状态， 可以是EEPR0M、闪存、registers等任何记忆元件来实现。状态储藏部(110)被控制部(120) 读取连接状态或被控制部(120)控制并更新成新的连接状态。一方面，在其他实例中的电子交换器或电子交换系统可以不按照控制部(120)控 制电子接头(τ_1 Τ_Μ)和电脑(C_l C_N)动态连接，而是管理者手动连接。即状态储 藏部(110)是可以根据控制部(120)的控制开关元件(Sff(Ll) SW(N，M))保存开/关状 态且更新各开关元件(SW(1，1) SW(N，M))不为开或关的状态。例如，像前面说的一样，管 理者手动解除电子接头(T_1 T_M)与开关元件(SW(1，1) SW(N，M))间的电缆和电脑 (C_l C_N)与开关元件(SW(1，1) SW(NjM))间的电缆来完成电子接头(T_l Τ_Μ)和 电脑(C_1 C_N)动态连接。这种情况下需要电缆固定号码，状态储藏部(110)识别开关 元件(SW(1，1) SW(N，M))上的电缆固定号码来判断连接状态。且状态储藏部(110)可以 保存或更新判断的结果。参照图4至图6来具体说明各开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的例子。图4至图 6是在图3中图示的开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的例示图。电子接头(T_l Τ_Μ)和电脑(C_l C_N)间传送单方向信号时，连接电子接头(T_l Τ_Μ)禾Π电脑(C_l C_N)的开关元件(SW(1，1) SW(N，M))是图4或 图5中图示的3状态(tri-state)缓冲元件来实现。或者在电子接头(T_l Τ_Μ)和电脑 (C_l C_N)间传送双方向信号时，连接电子接头(T_l Τ_Μ)和电脑(C_l C_N)的开关元 件(Sff (1,1) -SW(NjM))是图6中图示的像双方向(bilateral)开关利用passtransistor 元件来实现。图4至图6中控制信号(control)可以是根据控制部(120)的设置保存在状 态储藏部的开/关状态。另一方面，不需要开关的信号，例如VGA显示器电缆(D-SUB)的R，G，B信号一样， 根据HSYNC，VSYNC来判断开/关的信号不需要用图4至图6中图示的开关元件(SW(1，1) SW(N，M))来实现。只需要把一个源信号连接到全部的单插头上即可。 而且若发生fan-in或fan out问题而信号变弱只需要增加连续或缓冲回路即可。以下来用实例来说明电子交换系统的控制方法。
7
图7是说明根据实例的电子交换系统的控制方法的顺序图。如图7首先初始化(S710)所有开关元件(SW(1，1) SW(N，M))。例如把所有在 状态储藏部(110)保存的开关元件(SW(1，1) SW(N，M))中的开/关状态设置为0，使所 有开关元件(Sff(Ll) -Sff (N, M))为关的状态。然后等待控制部(120)的请求(S720)。如果有控制部(120)的请求，则判断这个 请求是否是电脑(c_l C_N)和电子接头(T_l Τ_Μ)间逻辑性连接(S730)。若不是逻辑性连接的请求，例如读取电子接头(T_l Τ_Μ)和电脑(C_l C_N)连 接状态的请求时把开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的逻辑性连接状态发送回去(S710)。即 状态储藏部(110)把保存在开关元件(SW(1，1) SW(N，M))中开/关状态给控制部(120)。如果是电脑(C_l C_N)和电子接头(T_l Τ_Μ)间逻辑性连接的请求，则判断 是否是对指定电脑的连接(S750)。如果是对指定电脑的连接请求时，判断被指定电脑是否 为启动状态(S760)。启动状态由保存在状态储藏部(110)中开关元件(SW(1，1) SW(N， M))的开/关状态来判断。例如被指定的电脑是第N台电脑(C_N)时，根据和第N台电脑连接的开关(SW(N， 1) SW(N，M))的M个开/关状态是否全为0来判断启动状态。若被指定的电脑(C_N)被 判断为已启动状态时，控制部(120)连接指定的电脑和请求的电子接头(T_l T_M)。例如 为完成第i个电子接头(T_l Τ_Μ) (1彡i彡Μ)和被指定的电脑(C_N)间的逻辑性连接 需要把SW(M，i)的开/关状态设置为1。完成逻辑性连接后再次回到等待控制部(120)请 求的状态(S720)。若被指定的电脑(C_N)不是启动状态，则发送警告信息并发送不可连接信号给控 制部(120) (S780)，再次回到等待控制部(120)请求的状态(S720)。如果逻辑性连接的请求不是对指定的某一台或几台电脑时，即没有指定电脑时， 判断是否存在已启动电脑(S790)。此过程把j从1开始每次增加1至N来检查开关元件 (Sff (j,l) SW(j，M))的数值是否全为0的开关元件。例如j = 1时读取M个开关元件 (Sff(Ll) SW(1，M))的开/关状态，判断是否全为0，若全为0时判断第一台电脑为已启 动状态。若不是全为0时读取j = 2时的M个开关元件(SW(2，1) SW(2，M))的开/关 状态，来判断是否全为0。即找到开关元件(SW(j，l) SW(j，M))中开/关状态全为0的 j时，控制部(120)把第j台电脑连接到请求的电子接头(S770)，在没有已启动电脑的情况 下，即没有开关元件(SW(j，1) SW(j，M))的开/关状态全为0的j时发出警告信息并发 送不可连接信息给控制部(120) (S780)，再次回到等待控制部(120)请求的状态(S720)。以下是说明其他实例中的电子交化系统的控制方法。图8是说明根据其他实例的 电子交换系统的控制方法的顺序图。与图7中同样的过程采用同样的序号，省略对此具体 的说明。参照图8，首先初始化开关(S710)，检查电缆的连接状态(S820)。具体地检查连接 电子接头(τ_1 Τ_Μ)与开关元件(SW(1，1) SW(NjM))的电缆和连接电脑(C_l C_N) 与开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的电缆的连接状态。这时利用电缆的固定号码可以判断 电子接头(T_l Τ_Μ)与开关元件(SW(1，1) SW(NjM))和电脑(C_l C_N)间的连接状 态。检查的结果为基础保存或更新状态储藏部中电子接头(T_l T_M)和电脑(C_l C_ N)间的连接状态(S830)。例如更新状态储藏部中开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的开/
8关状态。而且状态储藏部可以保存NXM行列形态的开关元件(SW(1，1) SW(N，M))的开 /关状态，检查后重新排列行和列可以更新检查结果。S820步骤中发生中断时也可以照常运行。例如在电子交换系统启动中管理者手动 解除电脑-电子接头的电缆而发生连接分离时，可发生中断现象。若发生中断现象时检查 电缆连接状态(S820)。根据检查结果在状态储藏部更新连接状态(S830)。然后上述一样回到等待控制部(120)请求的状态(S720)，然后实行图7的S730步 骤至S790步骤。有一定的在这个技术领域内之事的人可以理解在不改变必须特征和技术原理的 情况下使用到其他具体形式当中。例如本发明的控制方法可以由被编辑的程序来实行。所 以要知道这里实例只是作为例子而不仅局限在这些例子上的。本发明的范围将在后述的专 利请求的范围中所出现，要理解专利请求的范围的意义和范围还有其基本概念中出现的所 有变化或变化的形态都是属于本发明的范围内的。
权利要求
一种电子交换系统，包括包括并联电脑的电脑群；包括并联电子接头的电子接头群；实行上述的电脑群和电子接头群间动态连接的电子交换器。
2.如权利要求1所述的电子交换系统，其中，所述电子交换器包括 并联的开关元件；保存上述开关元件的开/关状态的储藏部； 更新上述开/关状态的控制部；上述的开关元件根据更新的开/关状态来对电脑_电子接头进行动态连接/断开。
3.如权利要求2所述的电子交换系统，其中，所述控制部读取上述状态储藏部的开/关 状态来判断上述的并联电脑和并联电子接头间的连接状态。
4.如权利要求3所述的电子交换系统，其中，所述控制部根据开/关状态来判断各个电 脑的启动状态，然后更新已启动电脑的开/关状态使电脑_电子接头间连接或断开。
5.如权利要求1所述的电子交换系统，其中，所述电子接头包括USB端口、麦克风、音 响、键盘、显示器、鼠标中至少一项。
6.如权利要求1所述的电子交换系统，其中，补充连接上述电子接头和上述电子交换 器的电缆和连接上述电脑和上述电子接头的电缆，对上述电缆附加固定的号码，根据此号码来判断上述的并联电脑和上述的并联电子接 头的连接状态。
7.一种在并联的电脑和并联的电子接头间连接的电子交换器，包括 保存上述的并联电脑和上述的并联电子接头的连接状态的储藏部； 根据上述连接状态来连接并联电子接头和电联电脑的开关部。
8.如权利要求7所述的电子交换器，其中，当上述的并联电脑数量为N(N为自然数)，上述的并联电子接头数量为M(M为自然数)时，上述的并联开关部有M个，上述的开关部包括N个开关元件，NXM来表示上述的连接 状态。
9.如权利要求8所述的电子交换器，其中，根据保存在储藏部的开关元件开/关状态来判断并联电脑和并联电子接头的连接状态，还包括更新开/关状态来设置对并联电脑和并联电子接头的连接或断开的控制部。
10.如权利要求9所述的电子交换器，其中，上述的控制部对上述的电子接头跟特定的电脑连接时，上述的控制部从储藏部读取跟特定的电脑相连的M个开关元件的开/关状态，判断特 定电脑的启动状态，在启动的状态下更新上述的电子接头和上述的特定的电脑相连的开关 的开/关状态。
11.如权利要求9所述的电子交换器，其中，上述控制部在上述电子接头和任意的电脑相连接时，上述的控制部依次从储藏部读取上述的并联开关元件的开/关状态，根据读取的状态搜索已启动电脑，在启动的状态下更新上述的电子接头和上述的可使用的电脑相连的开关 的开/关状态。
12.如权利要求8所述的电子交换器，其中，上述的开关元件是3状态(tri-state)缓冲或双方向(bilateral)开关。
13.如权利要求7所述的电子交换器，其中，补充连接电子接头和开关部的电缆和连接电脑和开关部的电缆， 对上述电缆附加固定的号码，根据此号码来判断上述的并联电脑和上述的并联电子接 头的连接状态。
14.如权利要求13所述的电子交换器，其中，在发生信号中断时，上述的储藏部检查上述电缆的连接状态，根据连接在开关部的电 缆的固定号码来更新连接状态。
15.一种在包括并联的开关元件，对并联的电脑和并联的电子接头相连接的电子交换 系统的控制方法，包括上述的电子接头和上述的电脑间连接被请求时，根据开关元件开/关状态来搜索已启 动电脑的步骤；在有启动的电脑的情况下，更新连接电子接头和已启动电脑的开关元件的开/关状态 的步骤；根据开/关状态对开关元件进行连接或断开的步骤。
16.如权利要求15所述的电子交换系统的控制方法，其中，当上述的并联电脑数量为N(N为自然数)，上述的并联电子接头数量为M(M为自然数)时，上述的并联开关部有M个，上述的开关部包括N个开关元件，NXM来表示上述的连接 状态。
17.如权利要求16所述的电子交换系统的控制方法，其中，上述电子接头和特定电脑间连接被请求时的搜索步骤是包括读取上述特定电脑相关 的M个开关元件开/关状态的步骤；从读取的状态来判断上述的M个开关元件是否为全部关的状态。
18.如权利要求16所述的电子交换系统的控制方法，其中， 上述电子接头和任意电脑间连接被请求时的搜索步骤是包括读取上述并联电脑中任意一台相关的M个开关元件开/关状态的步骤； 从读取的状态来判断上述的M个开关元件是否为全部关的状态； 若不是全为关的状态下，再读取另一台电脑相关的M个开关元件的开/关状态来判断， 反复此步骤直到一台电脑相关的M个开关元件的开/关状态全为关的状态。
19.如权利要求15所述的电子交换系统的控制方法，其中，补充在不存在已启动电脑的情况下发送警告信息和发送不可连接信息。
20.如权利要求15所述的电子交换系统的控制方法，其中，补充检查连接电子接头和开关部的电缆和连接电脑和开关部的电缆连接状态的步骤；根据检查结果来保存并联的开/关状态。
全文摘要
本发明公开了一种支持并联电脑和并联电子接头间相互连接的电子交换器、电子交换系统和电子交换器系统的控制方法。所述电子交换系统包括并联电脑的电脑群；并联电子接头的电子接头群；实行上述的电脑群和电子接头群间动态连接的电子交换器。
文档编号G06F13/38GK101937411SQ20091022503
公开日2011年1月5日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年6月29日
发明者权元玉, 李在星, 金成云 申请人:韩国电子通信研究院