大數(shù)據(jù)時代計算機硬件維護(hù)和故障處理策略

胡五音，李 程

（南陽職業(yè)學(xué)院，河南 南陽 473000）

0 引言

大數(shù)據(jù)技術(shù)是未來物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的先進(jìn)技術(shù)，能夠為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來巨大便利?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)，衍生出了各類應(yīng)用，例如目前工業(yè)企業(yè)中的各類移動應(yīng)用，又比如生活中的App，每日產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到TB級別，我們已經(jīng)處于大數(shù)據(jù)時代[1]。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)和常規(guī)數(shù)據(jù)處理在數(shù)據(jù)的量級上存在巨大差異，其對于計算機對數(shù)據(jù)的處理性能要求也不是同級別的，因此若要使用大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)于生產(chǎn)和生活[2]，就需要根據(jù)時代的發(fā)展需求，對計算機的硬件進(jìn)行優(yōu)化升級[3]。鑒于此，本文對大數(shù)據(jù)時代計算機硬件維護(hù)和故障處理技術(shù)進(jìn)行了研究。

1 計算機硬件對大數(shù)據(jù)的影響

網(wǎng)絡(luò)和計算機的有效融合，能夠很大程度上提升工作效率，同時提升人們生活的質(zhì)量。計算機的主要硬件組成可以分為：計算機主板、ROM和RAM、處理器、外界電源和驅(qū)動設(shè)備等。計算機硬件是其在程序運行和數(shù)據(jù)分析過程中的主要執(zhí)行單元，是計算機運轉(zhuǎn)的核心部件。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)對于計算機的數(shù)據(jù)處理效率要求不斷提升，需要計算機能夠在短時間內(nèi)高速處理大量數(shù)據(jù)。要想實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理，必須保證計算機硬件能夠穩(wěn)定有效運行，這是保證數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)。但是在日常應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，計算機硬件在數(shù)據(jù)處理過程中可能會發(fā)生各類問題，進(jìn)而導(dǎo)致故障的發(fā)生。硬件問題一旦發(fā)生，無法向解決軟件故障那樣，卸載重裝。硬件故障的出現(xiàn)往往會影響整個計算機系統(tǒng)，從而出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓和死機等情況。因此在大數(shù)據(jù)這樣一個數(shù)據(jù)為王的時代，必須保證與時俱進(jìn)，最大限度地實現(xiàn)軟件運行效率的提升和故障的處理。

2 大數(shù)據(jù)時代下計算機硬件維護(hù)技術(shù)

計算機維護(hù)工作是保障其可以正常運行，延長其使用壽命的常規(guī)操作。在大數(shù)據(jù)時代下，對計算機硬件進(jìn)行日常維護(hù)需要按照相關(guān)原則，例如考慮軟件和硬件之間的兼容性，在使用過程中注意除濕和防塵等，在此基礎(chǔ)上要把握好以下幾個方面。

2.1 建立穩(wěn)定的運行條件

計算機硬件正常運行需要借助穩(wěn)定的運行環(huán)境，防塵是計算機硬件的首要維護(hù)任務(wù)?；覊m是計算機硬件的天敵，灰塵的出現(xiàn)不僅會引發(fā)電路溫度升高，還會影響計算機的運行速度。因此對于計算機務(wù)必要做好防塵工作。二是，注意防潮防水，尤其是對于電容和二極管等電子元器件；對環(huán)境溫度進(jìn)行必要控制，使其控制在20%～50%之間，并且硬件要遠(yuǎn)離水壺等容易發(fā)生碰撞的物體。三是，要控制硬件的運行溫度，若計算機硬件的運行溫度較低，可能會使得計算機對于數(shù)據(jù)的存取和硬件的匹配出現(xiàn)矛盾，若溫度過高則會存在電子元器件燒毀的風(fēng)險。所以對于計算機溫度的控制應(yīng)該維持在15℃～35℃間，同時配置良好的通風(fēng)散熱裝置，為其散熱創(chuàng)造良好的條件。

2.2 把握正確的使用方法

良好的使用習(xí)慣是保證硬件穩(wěn)定運行的重要條件，對于硬件維護(hù)應(yīng)該盡量采用完全獨立的電源裝置和穩(wěn)定性好的插座設(shè)備。另外，在使用過程中應(yīng)該按照相關(guān)操作流程進(jìn)行合理的開機和關(guān)機操作，先開主機再開顯示器，等待后臺程序穩(wěn)定運行之后再開展其他操作；在關(guān)閉計算機時，應(yīng)該先關(guān)閉計算機前臺頁面，隨后關(guān)主機。若頁面還未全部關(guān)閉，不可對計算機執(zhí)行強制關(guān)機。對于使用過程中產(chǎn)生的垃圾文件或者C盤內(nèi)的臨時文件一定要盡量刪除，從而從存儲上保證計算機的使用性能。

2.3 熟悉日常維護(hù)操作流程

近年來計算機硬件也趨于多樣化，因此硬件的維護(hù)應(yīng)該更加具有針對性，才能夠適應(yīng)硬件快速發(fā)展的基本要求。例如，在對計算機的核心部件進(jìn)行維護(hù)時，需要重點關(guān)注處理器資源的合理配置，避免溫度過高以及并行開啟過多程序。鑒于主板和大量外界設(shè)備，如接口、電路、電容、電阻、擴展槽等互相連接，在計算機維護(hù)過程中務(wù)必需要保證原件接觸可靠性，例如要遵循主機電源線與其信號線彼此分離等原則。在對關(guān)鍵硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，需要保障線路的接觸部位不經(jīng)受長期不規(guī)律的強烈的震動，還應(yīng)該及時對不必要的灰塵進(jìn)行及時處理，進(jìn)而為提升計算機的性能做好基礎(chǔ)保障。對于顯示器的維護(hù)，應(yīng)該避免出現(xiàn)重影現(xiàn)象，設(shè)置最優(yōu)分辨率數(shù)值，不應(yīng)對其過分調(diào)節(jié)，禁止使用水分或者酒精對其外表面進(jìn)行擦拭，需要重點關(guān)注的是，在對光驅(qū)激光頭清洗的過程中，需要采用洗耳球設(shè)備，不應(yīng)該采取常規(guī)清洗方法，規(guī)避由于光驅(qū)長時間損耗而導(dǎo)致硬件發(fā)生故障等問題。另外，對其他外接設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時，應(yīng)該遵循定期常規(guī)維護(hù)的原則，對其進(jìn)行縫隙雜物的配合，從而在一定程度上延長硬件的使用時長。

3 大數(shù)據(jù)時代下計算機硬件故障處理技術(shù)

雖然目前已經(jīng)掌握了計算機硬件維護(hù)方面的眾多技術(shù)，但在技術(shù)層面仍無法解決計算機硬件出現(xiàn)故障的問題，因此對于一些使用時間長，使用頻率高的硬件仍然會存在出現(xiàn)故障的概率，此時需要對計算機硬件的故障處理技術(shù)進(jìn)行研究。

3.1 計算機硬件的常見故障分析

計算機硬件分類比較明確，常見的硬件主要分為內(nèi)存條、處理器、主板、顯示器以及其他外接設(shè)備。計算機硬件和操作系統(tǒng)是支撐大數(shù)據(jù)平臺可以穩(wěn)定運行的最基本條件，因此基礎(chǔ)硬件環(huán)境的穩(wěn)定性決定著大數(shù)據(jù)平臺能否穩(wěn)定高效的運行。經(jīng)過近年的實際應(yīng)用可以看出，在大數(shù)據(jù)背景下，計算機硬件的常見故障主要有以下幾點。

（1）RAM和ROM的內(nèi)存條芯片損壞，但計算機無法及時檢測，從而導(dǎo)致計算機在處理TB或者PB級別的數(shù)據(jù)時，內(nèi)存出現(xiàn)不足的情況，這不僅會導(dǎo)致計算機核心處理器發(fā)熱，還可能導(dǎo)致計算機死機或者重啟。RAM和ROM的另一個常見故障是金手指氧化或松動導(dǎo)致接觸不良，這種情況會導(dǎo)致計算機無法開機或花屏、藍(lán)屏，這種故障的特征比較明顯，也比較容易排除和解決。

（2）CPU故障。對于CPU的故障，其自身出現(xiàn)故障概率非常小，基本上均為人為原因，如針腳的接觸不良使得計算機不能開機，塵土較多或溫度較高導(dǎo)致計算機重啟或死機現(xiàn)象，超頻導(dǎo)致顯示屏黑屏等，從而導(dǎo)致計算機對于數(shù)據(jù)的收集檢索和處理等功能受到阻礙。

（3）主板和顯示器故障。主板故障基本上是和主板的使用年限有關(guān)，也可能是電壓不穩(wěn)定或者發(fā)生電磁干擾現(xiàn)象所導(dǎo)致。在主板發(fā)生問題時，會導(dǎo)致計算機無法正常工作。顯示器故障基本上是由于顯示器熱量過高或者通風(fēng)不良造成的，顯示器圖像掉幀頻繁，壽命縮短，若散熱不良還會導(dǎo)致顯示器的色彩失真，計算機運行質(zhì)量便會受到影響。

3.2 日常檢測分析

在計算機發(fā)生故障后，要運用合理的檢測手段對其進(jìn)行檢測和分析，同時利用最快的速度排查故障。對計算機硬件故障檢測的基本方法如下。

（1）觀察法。采用視覺、聽覺和嗅覺等對計算機的硬件進(jìn)行常規(guī)檢查，判斷其是否存在異響或者異味等，為后續(xù)的故障診斷提供充分依據(jù)。但在診斷過程中，基本需要將多種感知技術(shù)共用，例如在計算機開機異常現(xiàn)象發(fā)生時，首先需要開機并判斷其是否發(fā)生三長一短的報警聲，并且要借助嗅覺判斷電路是否發(fā)生因短路而產(chǎn)生異味，同時經(jīng)過觸摸后確定是否發(fā)生震動現(xiàn)象，同時還需要檢測屏幕是否發(fā)生故障等，所有故障的處置必須充分調(diào)動各類感知技術(shù)實現(xiàn)對以上信息的收集。

（2）增減法。增減法是指在故障診斷過程中，通過對計算機硬件的內(nèi)部模塊進(jìn)行增加或者減少，進(jìn)而實現(xiàn)故障的診斷的過程。增減法的實現(xiàn)邏輯其實很簡單，在計算機出現(xiàn)問題的時候，可以先讓計算機以最簡單的結(jié)構(gòu)來達(dá)到一個運行的狀態(tài)，比如只給主板通電，如果電流達(dá)到正常運行的標(biāo)準(zhǔn)再逐步增加顯卡、硬盤等模塊，直至將故障還原。簡單來說，這種方法就是通過逐步增加的方式，在使得計算機可以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的前提下，逐一在主機上增加模塊。其次是在現(xiàn)有的計算機硬件前提條件下逐步減少硬件模塊的數(shù)量，在故障的狀態(tài)下，對各個模塊進(jìn)行減法排除。比如計算機故障顯示為大短路的狀態(tài)，則應(yīng)首先考慮南橋或者某個EC、濾波電容是否發(fā)生了短路，逐個拆除可疑的模塊來觀察故障是否消除。

（3）替換法。替換法是通過對出現(xiàn)異常的部件進(jìn)行替換，從而快速鎖定問題部件。此種方法和前兩類方法相比，在問題診斷速度上會較快，但其檢測難度也相對較大，一般需要借助豐富的實踐經(jīng)驗。在維修過程中，如果替換零件后故障消失，則說明所替換的零件是問題所在，如果替換零件后異常未解決，則應(yīng)該繼續(xù)對其他零件進(jìn)行排查。在很多情況下，想使用替換法快速解決問題，首先要讓故障的范圍縮小到一個很小的狀態(tài)，比如在將故障范圍縮小到某一主板區(qū)域時，可以使用強加合理電流的方式來“燒機”，用手摸的方式或者是借助于熱成像儀來確定哪一地方發(fā)熱嚴(yán)重。在大短路故障下，發(fā)熱嚴(yán)重的區(qū)域通常就是問題區(qū)域，在問題區(qū)域確定之后就可以直接采用替換法來替換掉可疑的元器件，進(jìn)而解決故障。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)對人類的貢獻(xiàn)將會在未來幾十年內(nèi)集中體現(xiàn)，大數(shù)據(jù)的問世對計算機軟件和硬件能力的提升提出了考驗。保證穩(wěn)定的硬件運行環(huán)境對提升大數(shù)據(jù)的利用水平至關(guān)重要。穩(wěn)定高效的傳輸是基于安全可靠的基礎(chǔ)環(huán)境實現(xiàn)的，因此如何預(yù)防故障，在故障發(fā)生后如何快速診斷故障和處置故障將會是未來的主要研究課題。另外，研究基于智能故障診斷和預(yù)測的技術(shù)，實現(xiàn)故障的提前預(yù)測，也將是未來的發(fā)展方向。