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).