УДК 658.58

ПРОБЛЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ АППАРАТНОГО И ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Морозов Александр Олегович1, Кизим Алексей Владимирович2
1Волгоградский государственный технический университет, студент
2Волгоградский государственный технический университет, к.т.н., доцент

Аннотация
В статье представлено описание актуальности проблемы мониторинга и диагностики аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования. Описан новый подход к проведению технического обслуживания компьютерного оборудования. Представлено описание возможного метода для мониторинга и диагностики аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования. Рассмотрены основные элементы и ключевые показатели работоспособности элементов системного блока компьютера.

Ключевые слова: диагностика, компьютерное оборудование, мониторинг, программное обеспечение, техническое обслуживание


PROBLEM OF MONITORING AND DIAGNOSTICS AUTOMATION OF COMPUTER EQUIPMENT HARDWARE AND SOFTWARE

Morozov Alexander Olegovich1, Kizim Aleksei Vladimirovich2
1Volgograd State Technical University, student
2Volgograd State Technical University, associate professor

Abstract
In article the description of relevance of a problem of monitoring and diagnostics hardware and the software of computer equipment is provided. This paper describes a new approach to the maintenance of computer equipment. The description of a possible method for monitoring and diagnostics hardware and the software of computer equipment is provided. Basic elements and key indices of operability of a base unit of the computer are considered.

Keywords: computer equipment, diagnostics, hardware, maintenance, monitoring, software, WMI


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Морозов А.О., Кизим А.В. Проблема автоматизации мониторинга и диагностики состояния аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/04/66747 (дата обращения: 21.11.2016).

В настоящее время компьютерное оборудование используется во всех областях человеческой жизни. Поддержание работоспособности компьютерного оборудования, как правило, осуществляется с помощью планового технического обслуживания. Но выход из строя любой единицы компьютерного оборудования может произойти в любое время эксплуатации и неблагоприятно повлиять на эффективную работу организации [3]. Необходим переход от традиционной стратегии проведения технического обслуживания в направлении диагностики компьютерного оборудования, когда имеет место определенный уровень его износа, или прогностического технического обслуживания, которое предполагает вероятность выхода из строя [2, 10].

Во многих других областях, например, таких как транспорт, энергия (ядерные установки), предпринимаются попытки использования оптимального технического обслуживания и прогностической модели для повышения надежности систем [8]. Но в области мониторинга и диагностики оборудования, в частности компьютерного, используются только плановые технические обслуживания.

Таким образом, необходим инструмент своевременной диагностики и прогнозирования выхода их строя дорогостоящего компьютерного оборудования.

Актуальность мониторинга и диагностики аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования обусловлена большими рисками потери времени, денег и важных данных, а также затратами времени на выявление сбоев оборудования и необходимостью сокращения издержек на плановые технические обслуживания [4, 5].

Проблема данного исследования заключается в отсутствии полной автоматизации процесса мониторинга и диагностики состояния аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования, а также отслеживания изменений параметров, т.е. получение динамики изменения состояния компьютерного оборудования и прогнозирования отказов [1, 7].

Мониторинг и диагностика состояния аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования возможны на основании полученных эксплуатационных параметрах.

Для примера, возьмем системный блок компьютера как элемент компьютерного оборудования.

Выделим основные элементы:

−          блок питания;

−          центральный процессор;

−          графический процессор;

−          системная плата;

−          ОЗУ;

−          жесткий диск.

Затем, выделим основные ключевые эксплуатационные параметры, которые необходимо отслеживать для прогнозирования отказов элементов системного блока компьютера:

−          входное/выходное напряжение блока питания;

−          напряжение ядра центрального процессора;

−          напряжение ядра графического процессора;

−          температура центрального процессора;

−          температура системной платы;

−          частота центрального процессора;

−          температура жесткого диска;

−          используемая оперативная память;

−          свободное место на жестком диске;

−          скорость вентиляторов охлаждения на центральном и графическом процессорах.

Данные параметры можно получить, опросив датчики системной платы. Важной особенностью данного исследования, является получение данных значений параметров, и сравнение их с предыдущими показаниями датчиков, т.е. выполнение прогнозирования. Таким образом, наблюдается динамика изменения ключевых параметров системного блока компьютера. А также, при появлении критического значения какого-либо параметра, делается вывод о неисправности элемента, и проводится дальнейшее техническое обслуживание.

Графическое представление автоматизируемого процесса в виде диаграммы IDEF0 представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Диаграмма IDEF0 автоматизируемого процесса

Параметры системного блока компьютера можно получить с использованием технологии WMI (Windows Management Instrumentation) [6, 9].

WMI – это одна из базовых технологий для централизованного управления и слежения за работой различных частей компьютерной инфраструктуры под управлением платформы Windows. Так как WMI построен по объектно-ориентированному принципу, то все данные операционной системы представлены в виде объектов и их свойств и методов. Для обращения к объектам WMI используется специфический язык запросов WMI Query Language (WQL), который является одной из разновидностей SQL. Основное его отличие от ANSI SQL — это невозможность изменения данных, то есть с помощью WQL возможна лишь выборка данных с помощью команды SELECT.

Пример получения текущей температуры ядра центрального процессора с использованием запроса WQL на языке C# представлен ниже.

ManagementObjectSearcher searcher =

new ManagementObjectSearcher(“rootWMI”,

“SELECT * FROM MSAcpi_ThermalZoneTemperature”);

 

foreach (ManagementObject queryObj in searcher.Get())

{

Console.WriteLine(“———————————–”);

Console.WriteLine(“MSAcpi_ThermalZoneTemperature instance”);

Console.WriteLine(“———————————–”);

Console.WriteLine(“Current temperature CPU: {0}”, queryObj["CurrentTemperature"]);

}

Таким образом, предлагаемое в работе решение мониторинга и диагностики аппаратного и программного обеспечения компьютерного оборудования позволит снизить потери времени на выявление и устранение сбоев (неисправностей) компьютерного оборудования, а также количество технических обслуживаний.

Работа выполняется при поддержке РФФИ (грант № 16-07-00635_a, 16-47-340229) и проектной части госзадания (проект №2.1917.2014K_2014).


Библиографический список
  1. Воронин В.В. Система мониторинга технического состояния локальной вычислительной сети / В.В. Воронин, О.А. Давыдов // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2014. №1. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/sistema-monitoringa-tehnicheskogo-sostoyaniya-lokalnoy-vychislitelnoy-seti-1 (дата обращения: 29.03.2016).
  2. Денисов, М.В., Поддержка принятия решений при ведении дорожных работ и мониторинге техники / М.В. Денисов, А.В. Кизим // Научные труды SWorld. 2012. – Т. 14. № 4. – С. 56-60.
  3. Кизим, А.В. Задачи и методы поддержки ТОиР оборудования на протяжении его жизненного цикла / А.В. Кизим // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2012. Т. 13. № 4 (91). С. 55-59.
  4. Насыров, И. И. Автоматизация диагностики вычислительной техники на крупных предприятиях / И. И. Насыров // Образование и наука – производству: матер, междунар. науч.-техн. и образов, конф. 28-31 марта 2010. – Наб. Челны: ИНЭКА. – 2010. – С. 214-216.
  5. Насыров, И. И. Комплексный подход к автоматизации диагностики вычислительной техники / И. И. Насыров // Социально-экономические и технические системы. – 2010. – № 1 (54).
  6. Ismail, A., Hajjar, M., & El-Sayed, M. A New Management Tools for Remote-Access Through Lan (P2P) Using WMI Technology. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 62, 824–831, 2012.
  7. Kumar, A., Saini, M., & Malik, S. C. Performance Analysis of a Computer System with Imperfect Fault Detection of Hardware. Procedia Computer Science, 45, 602–610, 2015.
  8. Khoury, E., Deloux, E., Grall, A., & Bérenguer, C. On the Use of Time-Limited Information for Maintenance Decision Support: A Predictive Approach under Maintenance Constraints. Mathematical Problems in Engineering, 2013(2), 1–11.
  9. Lavy, M., & Meggitt, A. Windows Management Instrumentation (WMI), 2011.
  10. Thomas, E., Levrat, E., Iung, B., & Cocheteux, P. Opportune maintenance and predictive maintenance decision support. 13th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, INCOM’2009. Moscow, Russia, IFAC, 2009, June 3.


Все статьи автора «Морозов Александр Олегович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация