大数据时代计算机硬件维护和故障处理策略

胡五音，李 程

（南阳职业学院，河南 南阳 473000）

0 引言

大数据技术是未来物联网和工业互联网建设的先进技术，能够为工业生产和人民生活带来巨大便利。基于大数据技术，衍生出了各类应用，例如目前工业企业中的各类移动应用，又比如生活中的App，每日产生的各类数据已经达到TB级别，我们已经处于大数据时代[1]。大数据处理技术和常规数据处理在数据的量级上存在巨大差异，其对于计算机对数据的处理性能要求也不是同级别的，因此若要使用大数据技术服务于生产和生活[2]，就需要根据时代的发展需求，对计算机的硬件进行优化升级[3]。鉴于此，本文对大数据时代计算机硬件维护和故障处理技术进行了研究。

1 计算机硬件对大数据的影响

网络和计算机的有效融合，能够很大程度上提升工作效率，同时提升人们生活的质量。计算机的主要硬件组成可以分为：计算机主板、ROM和RAM、处理器、外界电源和驱动设备等。计算机硬件是其在程序运行和数据分析过程中的主要执行单元，是计算机运转的核心部件。随着大数据技术的不断发展，大数据对于计算机的数据处理效率要求不断提升，需要计算机能够在短时间内高速处理大量数据。要想实现数据的快速处理，必须保证计算机硬件能够稳定有效运行，这是保证数据处理的基础。但是在日常应用过程中发现，计算机硬件在数据处理过程中可能会发生各类问题，进而导致故障的发生。硬件问题一旦发生，无法向解决软件故障那样，卸载重装。硬件故障的出现往往会影响整个计算机系统，从而出现系统瘫痪和死机等情况。因此在大数据这样一个数据为王的时代，必须保证与时俱进，最大限度地实现软件运行效率的提升和故障的处理。

2 大数据时代下计算机硬件维护技术

计算机维护工作是保障其可以正常运行，延长其使用寿命的常规操作。在大数据时代下，对计算机硬件进行日常维护需要按照相关原则，例如考虑软件和硬件之间的兼容性，在使用过程中注意除湿和防尘等，在此基础上要把握好以下几个方面。

2.1 建立稳定的运行条件

计算机硬件正常运行需要借助稳定的运行环境，防尘是计算机硬件的首要维护任务。灰尘是计算机硬件的天敌，灰尘的出现不仅会引发电路温度升高，还会影响计算机的运行速度。因此对于计算机务必要做好防尘工作。二是，注意防潮防水，尤其是对于电容和二极管等电子元器件；对环境温度进行必要控制，使其控制在20%～50%之间，并且硬件要远离水壶等容易发生碰撞的物体。三是，要控制硬件的运行温度，若计算机硬件的运行温度较低，可能会使得计算机对于数据的存取和硬件的匹配出现矛盾，若温度过高则会存在电子元器件烧毁的风险。所以对于计算机温度的控制应该维持在15℃～35℃间，同时配置良好的通风散热装置，为其散热创造良好的条件。

2.2 把握正确的使用方法

良好的使用习惯是保证硬件稳定运行的重要条件，对于硬件维护应该尽量采用完全独立的电源装置和稳定性好的插座设备。另外，在使用过程中应该按照相关操作流程进行合理的开机和关机操作，先开主机再开显示器，等待后台程序稳定运行之后再开展其他操作；在关闭计算机时，应该先关闭计算机前台页面，随后关主机。若页面还未全部关闭，不可对计算机执行强制关机。对于使用过程中产生的垃圾文件或者C盘内的临时文件一定要尽量删除，从而从存储上保证计算机的使用性能。

2.3 熟悉日常维护操作流程

近年来计算机硬件也趋于多样化，因此硬件的维护应该更加具有针对性，才能够适应硬件快速发展的基本要求。例如，在对计算机的核心部件进行维护时，需要重点关注处理器资源的合理配置，避免温度过高以及并行开启过多程序。鉴于主板和大量外界设备，如接口、电路、电容、电阻、扩展槽等互相连接，在计算机维护过程中务必需要保证原件接触可靠性，例如要遵循主机电源线与其信号线彼此分离等原则。在对关键硬件设备进行维护时，需要保障线路的接触部位不经受长期不规律的强烈的震动，还应该及时对不必要的灰尘进行及时处理，进而为提升计算机的性能做好基础保障。对于显示器的维护，应该避免出现重影现象，设置最优分辨率数值，不应对其过分调节，禁止使用水分或者酒精对其外表面进行擦拭，需要重点关注的是，在对光驱激光头清洗的过程中，需要采用洗耳球设备，不应该采取常规清洗方法，规避由于光驱长时间损耗而导致硬件发生故障等问题。另外，对其他外接设备进行维护时，应该遵循定期常规维护的原则，对其进行缝隙杂物的配合，从而在一定程度上延长硬件的使用时长。

3 大数据时代下计算机硬件故障处理技术

虽然目前已经掌握了计算机硬件维护方面的众多技术，但在技术层面仍无法解决计算机硬件出现故障的问题，因此对于一些使用时间长，使用频率高的硬件仍然会存在出现故障的概率，此时需要对计算机硬件的故障处理技术进行研究。

3.1 计算机硬件的常见故障分析

计算机硬件分类比较明确，常见的硬件主要分为内存条、处理器、主板、显示器以及其他外接设备。计算机硬件和操作系统是支撑大数据平台可以稳定运行的最基本条件，因此基础硬件环境的稳定性决定着大数据平台能否稳定高效的运行。经过近年的实际应用可以看出，在大数据背景下，计算机硬件的常见故障主要有以下几点。

（1）RAM和ROM的内存条芯片损坏，但计算机无法及时检测，从而导致计算机在处理TB或者PB级别的数据时，内存出现不足的情况，这不仅会导致计算机核心处理器发热，还可能导致计算机死机或者重启。RAM和ROM的另一个常见故障是金手指氧化或松动导致接触不良，这种情况会导致计算机无法开机或花屏、蓝屏，这种故障的特征比较明显，也比较容易排除和解决。

（2）CPU故障。对于CPU的故障，其自身出现故障概率非常小，基本上均为人为原因，如针脚的接触不良使得计算机不能开机，尘土较多或温度较高导致计算机重启或死机现象，超频导致显示屏黑屏等，从而导致计算机对于数据的收集检索和处理等功能受到阻碍。

（3）主板和显示器故障。主板故障基本上是和主板的使用年限有关，也可能是电压不稳定或者发生电磁干扰现象所导致。在主板发生问题时，会导致计算机无法正常工作。显示器故障基本上是由于显示器热量过高或者通风不良造成的，显示器图像掉帧频繁，寿命缩短，若散热不良还会导致显示器的色彩失真，计算机运行质量便会受到影响。

3.2 日常检测分析

在计算机发生故障后，要运用合理的检测手段对其进行检测和分析，同时利用最快的速度排查故障。对计算机硬件故障检测的基本方法如下。

（1）观察法。采用视觉、听觉和嗅觉等对计算机的硬件进行常规检查，判断其是否存在异响或者异味等，为后续的故障诊断提供充分依据。但在诊断过程中，基本需要将多种感知技术共用，例如在计算机开机异常现象发生时，首先需要开机并判断其是否发生三长一短的报警声，并且要借助嗅觉判断电路是否发生因短路而产生异味，同时经过触摸后确定是否发生震动现象，同时还需要检测屏幕是否发生故障等，所有故障的处置必须充分调动各类感知技术实现对以上信息的收集。

（2）增减法。增减法是指在故障诊断过程中，通过对计算机硬件的内部模块进行增加或者减少，进而实现故障的诊断的过程。增减法的实现逻辑其实很简单，在计算机出现问题的时候，可以先让计算机以最简单的结构来达到一个运行的状态，比如只给主板通电，如果电流达到正常运行的标准再逐步增加显卡、硬盘等模块，直至将故障还原。简单来说，这种方法就是通过逐步增加的方式，在使得计算机可以稳定运转的前提下，逐一在主机上增加模块。其次是在现有的计算机硬件前提条件下逐步减少硬件模块的数量，在故障的状态下，对各个模块进行减法排除。比如计算机故障显示为大短路的状态，则应首先考虑南桥或者某个EC、滤波电容是否发生了短路，逐个拆除可疑的模块来观察故障是否消除。

（3）替换法。替换法是通过对出现异常的部件进行替换，从而快速锁定问题部件。此种方法和前两类方法相比，在问题诊断速度上会较快，但其检测难度也相对较大，一般需要借助丰富的实践经验。在维修过程中，如果替换零件后故障消失，则说明所替换的零件是问题所在，如果替换零件后异常未解决，则应该继续对其他零件进行排查。在很多情况下，想使用替换法快速解决问题，首先要让故障的范围缩小到一个很小的状态，比如在将故障范围缩小到某一主板区域时，可以使用强加合理电流的方式来“烧机”，用手摸的方式或者是借助于热成像仪来确定哪一地方发热严重。在大短路故障下，发热严重的区域通常就是问题区域，在问题区域确定之后就可以直接采用替换法来替换掉可疑的元器件，进而解决故障。

4 结语

大数据对人类的贡献将会在未来几十年内集中体现，大数据的问世对计算机软件和硬件能力的提升提出了考验。保证稳定的硬件运行环境对提升大数据的利用水平至关重要。稳定高效的传输是基于安全可靠的基础环境实现的，因此如何预防故障，在故障发生后如何快速诊断故障和处置故障将会是未来的主要研究课题。另外，研究基于智能故障诊断和预测的技术，实现故障的提前预测，也将是未来的发展方向。