通过 USB KVM 实现对 PC 的全面控制:选项和用途完整指南

  • KVM over USB 允许您通过单个 USB 连接和视频输出在 BIOS 级别控制 PC 或服务器,而无需依赖网络。
  • 像 Openterface KVM-GO 和 Mini-KVM 这样的迷你 KVM 设备以其超便携的尺寸、集成的视频连接器和本地即插即用方式而脱颖而出。
  • Jet KVM 等混合解决方案增加了网络和云访问功能,支持 ISO 加载,并具备专为家庭和小型办公室使用而设计的高级功能。
  • 戴尔显示器内置 KVM 和自动 KVM 功能,可轻松使用两台 PC 和一套外围设备,并在共享桌面上自动切换。

通过 USB KVM 实现对 PC 的完全控制。

只需一根 USB 线缆和一个视频输出接口,即可像站在电脑前一样控制电脑。 它不再仅仅是大型数据中心或昂贵设备的专属。USB 迷你 KVM 技术让曾经只适用于复杂企业解决方案的功能大众化,如今任何技术人员、业余爱好者或小型办公室都可以直接访问 BIOS、控制台和桌面,而无需物理显示器、键盘或鼠标。

“通过USB KVM实现对PC的全面控制”这一概念涵盖了各种类型的设备和方法。从像 Openterface KVM-GO 或 Mini-KVM 这样口袋大小的迷你 KVM,到像 Jet KVM 这样结合了本地网络和云访问的更全面的解决方案,甚至包括集成在戴尔显示器中、可自动切换 PC 的 KVM 功能,我们将详细介绍它们的工作原理、区别以及各自的应用场景。

什么是 KVM?KVM over USB 方法有哪些优势?

KVM 代表键盘、视频和鼠标。也就是说,键盘、视频和鼠标。传统的KVM设备允许您使用一套外设控制一台或多台计算机,通常使用一个物理切换器和几根视频线以及USB或PS/2线缆连接到每台计算机。

传统的KVM方案会造成线缆杂乱无章。每台电脑需要一根视频线(HDMI、DisplayPort、VGA 等),以及用于连接键盘和鼠标的 USB 接口。切换器可以让你在不同设备之间切换,但它们通常是为台式机或机架环境设计的,不太适合需要移动办公或操作无显示器服务器的技术人员。

基于 IP 的 KVM 变体更进一步。KVM 设备连接到目标计算机和网络,并通过 TCP/IP 协议从另一台计算机进行控制。这允许从任何位置进行远程访问,但同时也引入了对网络的依赖性、更多的配置(交换机、路由器、防火墙),并且如果安全措施不当,还会增加攻击面。

KVM over USB彻底改变了游戏规则它们不依赖网络基础设施,而是将所有控制功能(视频、键盘和鼠标)集中在主机(您正在控制的计算机)和目标计算机(您想要控制的计算机)之间的单个 USB 连接上。它们从目标计算机的 HDMI/DP/VGA 输出端口捕获视频信号,并将其作为视频流传输到主机,同时在目标计算机上模拟标准的 HID 键盘和鼠标。

这种通过 USB 连接的本地方式消除了网络延迟,并降低了复杂性。因为您无需像使用基于网络的解决方案那样,在交换机或路由器上进行任何配置或打开端口。 树莓派连接体验通常非常流畅,鼠标移动到屏幕上显示结果之间的典型延迟低于 140 毫秒,对于管理、系统安装或故障排除来说绰绰有余。

用于PC远程控制的USB KVM设备

Openterface KVM-GO 和 Mini-KVM:无需网络即可完全控制的钥匙扣式 KVM

Openterface KVM-GO 是设计和尺寸方面最引人注目的 USB 迷你 KVM 设备之一。它的尺寸约为 18 × 18 × 55 毫米,重量约为 25 克,非常便于携带,可以挂在钥匙链上。与其他迷你 KVM 切换器相比,其主要区别在于它将视频接口直接集成到设备本身。

根据型号不同,提供配备 HDMI、DisplayPort 或 VGA 接口的版本。这样,您可以将 KVM-GO 直接插入要控制的 PC 或服务器的视频输出端口。这样就无需在机架间或工作站间移动时携带额外的视频线缆、笨重的适配器或转换器。

在视频方面,KVM-GO 支持最高 4096 × 2160 @ 60 Hz 的输入。 在实验性的 4K 模式下,典型的输出格式为 MJPEG 或 YUV420。推荐且最稳定的格式是 1080p @ 60 Hz,该格式在清晰度、流畅度和控制设备的计算机资源消耗之间取得了很好的平衡。

最实用的细节之一是集成的microSD卡插槽这使得该设备不仅可以用作远程控制台,还可以用作传输文件甚至挂载操作系统映像的工具。 执行远程安装 无需实际接触服务器。对于重复部署或维护多台机器而言,这能节省大量时间。

连接方面,它通过支持 USB 3.0 的 USB-C 端口实现。 HDMI 和 DP 版本均支持此功能。额外的带宽对于处理高质量、低延迟的视频至关重要,同时还能无瓶颈地发送模拟键盘和鼠标信号。

在主机端,控制应用程序是跨平台的。OpenTerface 提供适用于 Windows、macOS、Linux 和 Android 的软件,网页客户端和 iPadOS 原生支持也即将推出。其理念是,用户只需连接笔记本电脑、平板电脑,甚至是 Android 手机,即可轻松控制服务器,无需任何复杂的安装。

BIOS 访问和底层控制:HID 仿真的工作原理

Openterface KVM-over-USB 设备的一大优势是支持 BIOS 级访问。与依赖操作系统启动的远程桌面工具(如 VNC、RDP 或类似工具)不同,这里的控制是从主板开始显示图像的那一刻起就进行的。

这得益于对标准HID设备的模拟。 (人机接口设备),也就是目标计算机能够识别的USB键盘和鼠标,它们会被识别为物理外设。KVM会将主机发送的按键和移动指令注入到KVM中,BIOS或操作系统会将其解释为正常的输入,无需额外的驱动程序。

实际上,这意味着您可以进入 BIOS 并修改选项。在观看笔记本电脑的实时视频输出的同时,您可以刷新固件、更改启动顺序,甚至干扰一个甚至没有加载操作系统的系统。

视频采集过程对目标团队完全透明。从PC或服务器的角度来看,只需连接一台显示器(通过HDMI/DP/VGA接口)和一套USB键盘/鼠标。所有图像处理、压缩和传输都在KVM设备和主机应用程序上完成,从而确保即使与较旧的硬件或过时的BIOS版本也能兼容。

这种无需驱动即可实现目标的方法最大限度地提高了兼容性。 对于老旧系统、极简 Linux 发行版、嵌入式系统或不常见的 BIOS/UEFI 配置,它都能派上用场。对于现场技术人员来说,它简直是救星。

与其他KVM和远程访问解决方案的实际比较

将基于 USB 的迷你 KVM 与市场上其他解决方案进行比较时必须清楚地区分几种类型的设备,尽管它们都被称为“KVM”或“远程访问”,但它们却属于不同的级别。

一方面,我们有经典的集线器式 USB 开关。与 StarTech 等厂商生产的许多其他双端口型号一样,这些设备允许您在两台电脑之间共享键盘和鼠标,但它们无法采集视频信号或提供 BIOS 访问权限。此外,它们需要将显示器单独连接到每台电脑,这增加了布线,并限制了它们在真正远程管理方面的实用性。

另一端则是专用的基于 IP 的 KVM 解决方案。例如某些 Epiphan 设备或企业级 IP-KVM 模块。它们提供强大的远程访问功能,可从网络上的任何位置(甚至从互联网)进行访问,并具有高级功能,但代价是比较复杂:需要进行网络、安全和用户配置,而且通常需要外部电源和多根线缆(LAN、视频、USB 等)。

纯软件解决方案,例如 VNC 或 RDP这些方法运作方式不同:它们不需要额外的硬件,但要求目标机器的操作系统正在运行,并且安装了相应的服务器。此外,这种方法无法访问 BIOS 或排查机器无法启动的问题。

USB迷你KVM,例如Sipeed NanoKVM-USB、Cytrence Kiwi KVM或Openterface KVM-GO。 它们占据了一个非常有趣的中间位置。它们提供视频采集、键盘/鼠标模拟和BIOS访问功能,无需网络或复杂的配置,而且体积超小,便于携带。KVM-GO与其他迷你KVM相比的主要区别在于其集成的视频接口,这进一步减少了操作它所需的配件。

总而言之,简单性、远程访问、成本和安全性之间存在着明显的权衡。通过 USB 的解决方案虽然是本地的,但极其简单安全,因为它们不依赖于网络;KVM over IP 提供了全球覆盖范围,但代价是更复杂;而简单的 USB 切换器价格低廉,但仅限于本地桌面,无法进行视频捕获或深度访问。

KVM over USB 的常见用途和实际应用场景

Openterface KVM-GO 等设备的设计和理念使其成为现场技术人员的理想选择。系统管理员和爱好者,他们喜欢摆弄服务器、NAS 或“无头”设备(没有显示器或连接的外围设备)。

在远程数据中心或服务器机房技术人员可以将KVM切换器放在口袋里,当需要排查无法启动或网络配置错误的服务器时,只需将服务器的HDMI/DP/VGA输出连接到KVM切换器,再将USB-C线缆连接到笔记本电脑即可。几秒钟之内,他们就能在面前搭建起控制台,而无需费力寻找装有显示器、键盘和鼠标的推车。

在电脑维修店和硬件实验室这些迷你KVM切换器让您可以拥有一个“通用”控制台,无需设置固定工作站即可连接到任何测试设备。这对于重复性测试、大规模安装或新设备的初始配置尤其有用。

能够处理高达 4K @ 60 Hz 的分辨率 这很有意思,但实际上,许多用户会为了稳定性和对主机系统的负担更小而选择 1080p。4K 模式在某些机型上被视为实验性功能,因为它会增加发热量,并占用显示信号的计算机更多的 CPU 资源。

对于只需要查看启动日志、管理 BIOS 或配置服务的用户而言全高清分辨率已经足够了,鼠标和键盘的流畅度比图像的绝对清晰度更重要。

Openterface Mini-KVM:即插即用的本地控制方案

Openterface Mini-KVM 是另一款基于 USB 的 KVM 变体,设计为即插即用。 而且非常易于使用。它的理念类似:通过 USB 和 HDMI 连接,无需外设即可控制附近的计算机,无需依赖网络。

其理念是,你可以直接通过笔记本电脑控制一台“无头”计算机。它只需要两根线缆:一根通过 USB 接口传输电源和数据,另一根通过 HDMI 线(或适配器)连接目标设备的视频输出端口。其他所有操作都通过主机应用程序或(在某些情况下)本地 Web 界面进行管理。

这种迷你KVM的设计旨在提供高度便携性。它通常通过 USB 供电,无需外接适配器,组装非常快捷。安装也很简单:只需插入电源,打开应用程序,即可开始控制。

与基于网络或KVM over IP的解决方案相比Mini-KVM 牺牲了远距离远程访问,换取了简单性、更少的线缆(在很多情况下不需要 LAN 或外部电源)和更简单的安全模型,仅限于您连接的物理线缆。

Jet KVM:通过 USB、本地网络和云端实现全面控制

Jet KVM 是一款将 KVM 概念与远程网络访问和云服务相结合的设备。它最初是一个 Kickstarter 项目,初始价格非常实惠(约 69 欧元),旨在为家庭用户和小办公室带来通常专业的功能。

Jet KVM 的设计理念是让您无需显示器、键盘或鼠标即可控制计算机。这使得用户可以通过本地网络或互联网访问 BIOS 并完成整个启动过程。这对于家庭服务器、家庭自动化系统、备用电脑或位于难以触及位置的设备尤其有用。

在设计方面,Jet KVM 选择采用坚固的金属外壳。这款产品设计坚固耐用,能够承受高强度使用、冲击和日常磨损,同时保持紧凑的外形,便于安装在桌面、机架上,甚至可以连接到电脑背面。

它的连接方式非常多样,不仅限于简单的 USB + HDMI。它通常包括:

  • HDMI 迷你 用于拍摄目标队伍的视频。
  • USB-C 用于电力和数据传输。
  • RJ45 用于以太网连接。
  • RJ11 还具备远程开机和关机等附加功能。

前置LED面板的存在便于管理。它会显示一些实用信息,例如网络分配的 IP 地址、HDMI 连接状态以及已连接的设备。这有助于在出现故障时简化故障排除过程。

Jet KVM 的用户界面是基于浏览器的。只需输入设备控制面板上显示的 IP 地址,即可从连接到同一网络的任何计算机访问远程控制台。通过远程控制台,您可以调整视频质量、鼠标设置、安全选项等等。

加载 ISO 和高级 Jet KVM 功能

Jet KVM 的一个突出特点是它能够加载 ISO 镜像。 由于设备内置存储空间(例如 16 GB),因此可以直接将 ISO 文件写入设备。这样,就可以像在受控计算机上挂载虚拟 CD/DVD 或 U 盘一样挂载 ISO 文件。

安装操作系统或运行恢复工具这项功能简直太棒了:你可以通过网络将 ISO 文件上传到 Jet KVM,挂载它,如有必要,在 BIOS 中更改启动顺序,然后就可以重新安装或修复系统,而无需实际接触计算机。

传输速度受网络接口限制。 (例如,某些 Jet KVM 型号的传输速度为 100 Mbps),但这对于大多数情况来说已经足够了。上传一个大约 5 GB 的 ISO 文件大约需要五分钟,考虑到你可以舒舒服服地躺在沙发上完成上传,这速度相当不错了。

除了加载 ISO 文件外,Web 控制台还提供以下功能: 全屏、虚拟键盘、视频质量设置(高、中、低,取决于网络速度)和电源控制选项,例如网络唤醒 (Wake-on-LAN),它允许您使用通过网络发送的“魔术包”打开远程 PC。

将 Jet KVM 与云集成进一步扩展了其可能性。通过 Jet KVM 云服务,您可以将设备注册到帐户(例如 Google 帐户),建立安全隧道,并从世界任何地方访问连接的 PC,而无需在路由器上配置 VPN 或复杂的规则。

典型的 Jet KVM 配置和实际应用案例

设置 Jet KVM 非常简单,不需要高级知识。典型的流程如下:

  • 连接基本电缆:USB-C 用于供电,HDMI 用于连接目标 PC,RJ45 用于连接网络。
  • 访问LED面板上显示的IP地址 通过同一网络上的计算机上的浏览器访问。
  • 配置初始选项:访问密码、视频参数、鼠标设置等。
  • 开始控制远程设备 直接从网页界面操作。

在家庭环境中,Jet KVM 在家用服务器和辅助 PC 方面表现出色。 这些设备可用作NAS设备、游戏机、家庭自动化系统或测试设备。它们无需连接显示器或键盘即可保持独立运行,只有在出现故障或需要更新BIOS时才需要访问远程控制台。

在小型办公室中,它非常适合从单个工作站管理多台计算机。尤其是在预算有限或不需要 iLO、DRAC 或专用 IP KVM 等企业级解决方案的情况下。只需极低的成本,您就能获得 BIOS 访问权限、远程管理功能以及从 ISO 镜像重新安装系统的能力。

Jet KVM 的优势包括: 与专业级产品相比,它的价格极具竞争力,硬件性能稳定,支持本地和云端访问,兼容 BIOS,并且可以轻松快速地挂载 ISO 镜像。

另一方面,也存在一些需要考虑的局限性。100 Mbps 的网络接口无法满足非常苛刻的环境需求,16 GB 的内部存储空间在处理许多大型 ISO 文件时可能不够用,而且您可能会注意到鼠标移动略有延迟,这在面向管理而非密集交互使用的解决方案中很常见。

戴尔显示器集成KVM功能和自动KVM:可即时切换PC

除了外部设备外,许多现代戴尔显示器还内置了KVM功能。 集成在显示器本身中。这样,无需额外硬件,即可在两台不同的电脑上使用同一台显示器、键盘和鼠标,非常适合同时使用个人笔记本电脑和工作电脑的用户。

其基本操作与“桌面”KVM相同。两个视频源连接到显示器(例如,HDMI 和 DisplayPort),上行 USB 线缆连接到每台 PC。您可以使用 Dell Display Manager 的“输入管理器”选项卡,配置每个 PC 对应的视频输入和上行 USB 端口。

戴尔的KVM向导会引导用户完成四个步骤。选择要连接的电脑数量(通常为两台),为每台电脑选择视频输入,分配相应的 USB 端口,并自定义屏幕布局(画中画或画外画模式)。

在画中画模式下,显示器并排显示两个屏幕。每个屏幕都来自不同的电脑,在画中画模式下,一个屏幕会以浮动窗口的形式显示在另一个屏幕之上。这对于需要同时查看多台电脑内容的工作流程非常有用。

锦上添花的是,它还支持自定义键盘快捷键。 用于在全屏电脑之间切换,或更改画中画/分屏显示布局。这样,只需简单的组合键,即可在电脑 1 和电脑 2 之间切换,或更改全屏显示的电脑。

自动KVM功能更进一步,能够自动检测通过USB-C接口连接的第二台电脑。例如,当有人带着笔记本电脑来到共享桌面,并通过 USB-C 将其连接到显示器时,自动 KVM 会立即将控制权转移到该计算机。

借助戴尔自动 KVM 实现共享桌面和提高工作效率

在当前混合办公模式下,共享桌面变得越来越普遍。几个人会在一天中的不同时间使用同一个工作站,每个人都有自己的笔记本电脑或台式电脑。

借助自动 KVM 功能,显示器可充当中央生产力中心。所有外设(键盘、鼠标、耳机、摄像头、USB存储设备等)均直接连接到显示器。显示器再连接到台式机主机,并配有USB-C线缆,方便用户连接笔记本电脑。

典型流程非常简单第一个人(例如“苏珊”)整天都连接着台式机主机工作,离开时只需拔掉电源线即可。下一个人(例如“罗伯”)到来后,将笔记本电脑连接到显示器的 USB-C 端口,自动 KVM 功能会自动检测到新的信号源,并将键盘、鼠标和外设的控制权切换到罗伯的笔记本电脑上。

罗布用完电脑后拔掉了笔记本电脑的电源。显示器和控制功能会自动返回到原来的台式电脑。每个使用同一工作站的新用户都会重复此过程,无需手动更换线缆或浏览显示器菜单。

此外,戴尔显示器管理器可以自动恢复窗口布局。 通过 Easy Arrange 预先设置,即使断开连接并重新连接,面板和应用程序也会像以前一样重新排列,这大大提高了更换机器时的连续性感受。

这种集成式自动KVM尤其有用。 适用于在不同团队之间切换的平面设计专业人员、拥有多个数据源的金融工作者,或任何需要在多个显示器上同时使用办公电脑和个人笔记本电脑的环境。

总体而言,当前的KVM解决方案生态系统几乎涵盖了所有场景。从需要使用 USB 转 KVM 钥匙扣来访问没有网络的服务器 BIOS 的技术人员,到使用 Jet KVM 从云端控制家用服务器的家庭用户,再到使用戴尔显示器将单个完整工作站分配给多人全天使用的办公室。

选择KVM解决方案时需要考虑的关键点

选择合适的工具,以便通过 USB KVM 完全控制 PC。您应该考虑以下几个方面:您是否只需要本地访问还是也需要远程访问,您是否重视极强的便携性,您是否会经常在 BIOS 中使用它,以及您愿意接受多复杂的配置程度。

像 Openterface KVM-GO 或 Mini-KVM 这样的 USB 转 KVM 设备在便携性方面是无与伦比的。 而且操作简便,非常适合现场技术人员和没有可靠网络的服务器。像 Jet KVM 这样的混合解决方案兼具本地网络和云访问的灵活性,对于需要持续远程访问的家庭和小型办公室来说非常实用。

戴尔显示器内置的 KVM 和自动 KVM 选项 它们利用您桌面上已有的硬件,通过一套外围设备管理多台 PC,无需添加额外的机箱或线缆,并具有自动窗口切换和恢复的智能功能。

如果您重视安全并希望将风险降至最低纯本地 USB 解决方案可减少网络暴露。相反,如果您需要从世界任何地方访问您的设备,则支持云功能的 KVM 会牺牲一些简易性,以换取便利性和全球覆盖范围。

通过结合这些方法,可以构建一个非常完整的生态系统。背包里常备一台迷你 KVM over USB,以备现场紧急情况使用;家用服务器上配备一台 Jet KVM,用于通过网络或互联网进行日常维护;办公室里配备带自动 KVM 功能的显示器,以便在共享桌面上轻松提高工作效率。

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