Общие сведения по эксплуатация средств вычислительной техники

Общие сведения по эксплуатация средств вычислительной техники.

Основные понятия

Средства вычислительной техники (СВТ) – это компьютеры, к которым относятся персональные компьютеры (ПЭВМ), сетевые рабочие станции, серверы и другие виды компьютеров, а также периферийные устройства (компьютерная оргтехника) и средства межкомпьютерной связи.

Эксплуатация СВТ заключается в использовании оборудования по назначению, когда ВТ должна выполнять весь комплекс возложенных на нее задач. Для эффективного использования и поддержания СВТ в работоспособном состоянии в процессе эксплуатации проводится техническое обслуживание.

Техническое обслуживание (ТО) - это комплекс организационных мероприятий, в том числе обеспечение СВТ необходимой аппаратурой и оборудованием, предназначенный для эффективной эксплуатации и ремонта СВТ.

Все мероприятия, входящие в техническое обслуживание, можно разделить на три группы:

1)контроль технического состояния;

2)профилактическое обслуживание;

3)текущее техническое обслуживание.

Контроль технического состояния служит для контроля работы СВТ, локализации места неисправности, исключения влияния случайных сбоев на результаты вычислений ЭВМ. В современных ЭВМ подобный контроль осуществляется главным образом с помощью самой вычислительной машины с помощью программных средств (например, программой POST).

Профилактическое обслуживание представляет собой ряд мероприятий, направленных на поддержание заданного технического состояния машины в течение определенного промежутка времени и продление ее технического ресурса. Профилактические мероприятия, проводимые на СВТ, можно в свою очередь разделить на две группы.

1) Работы на выключенной машине - внешний осмотр, чистка, смазка и устранение дефектов, обнаруженных при осмотре.

2) Работы на включенной машине - контрольно-настроечные работы.

С точки зрения организации профилактического обслуживания наибольшее распространение получило планово предупредительное обслуживание, основанное на календарном принципе. При этом составляется график проведения регламентных работ, в котором указываются объемы и сроки профилактических мероприятий.

Текущее техническое обслуживание СВТ - это комплекс настроечных и ремонтных работ, направленных на восстановление утраченных ЭВМ или другим оборудованием свойств или работоспособности путем замены или восстановления деталей, узлов и блоков.

Эффективность эксплуатации СВТ

Эффективность эксплуатации СВТ в значительной степени зависит от уровня ее организации. Организация эксплуатации представляет собой комплекс мероприятий, направленных на подготовку обслуживающего персонала, планирование работ, своевременное и полное обеспечение требуемым ЗИП (запасными инструментами, приборами, приспособлениями, комплектующими), расходными материалами и правильное и систематическое ведение документации и т. п.

Рациональная организация системы эксплуатации ЭВМ и постоянное совершенствование этой системы является одним из главных средств обеспечения эффективного использования вычислительных машин.

Существуют три вида обслуживания (сервиса): индивидуальное, групповое и централизованное.

Индивидуальное обслуживание.

При индивидуальном сервисе обеспечивается обслуживание одной или нескольких ЭВМ (или других средств ВТ) размещенных в одном или рядом расположенных помещениях силами и средствами наиболее квалифицированного персонала, из числа пользователей эксплуатирующих данную технику. В состав комплекта оборудования для этого вида сервиса входят в основном программные средства диагностики и контроля оборудования, а также простейшие аппаратурные средства (например, для контроля электропитания), простейший набор инструментов. Данный комплект в сочетании с небольшим набором запасных элементов (модулей RAM, HDD, плат расширения и др.) предусматривает возможность оперативного поиска и устранения неисправности.

При таком сервисе предусматривается возможность оперативного поиска и устранения несложной неисправности с помощью программных или простейших аппаратурных средствах и не предусматривает наличия испытательных стендов и контрольно-измерительной аппаратуры. Данный сервис предполагает небольшие затраты на инструменты, приборы, запасные части.

Групповое обслуживание.

Групповой сервис служит для обслуживания нескольких десятков комплектов ЭВМ и/или комплектов периферийных устройств, сосредоточенных на одном предприятие (вычислительном центре, компьютерном зале, офисе или предприятие, оснащенном вычислительной техникой) силами специально выделенного технического персонала, отвечающего за эффективное использование и поддержание СВТ в исправном состояние.

Структура средств обслуживания включает программы, а также оборудование группового сервиса, которое предполагает наличие недорогой аппаратуры, приспособлений и т.д., исключающее, их неоправданное дублирование. Комплект группового сервиса включает:

• аппаратура контроля элементной базы ЭВМ и электропитания;
• контрольно-наладочная аппаратура для автономной проверки и ремонта технических средств ЭВМ и периферии;
• контрольно-наладочная аппаратура для автономной проверки и ремонта локальных вычислительных сетей (ЛВС);
• комплект электрорадиоизмерительной аппаратуры, необходимый для эксплуатации ЭВМ и работы несложных стендов проверки отдельных узлов и типовых элементов замены машины;
• комплект программ (тестов) для проверки работы ЭВМ, периферии и ЛВС;
• инструмент и ремонтные принадлежности;
• вспомогательное оборудование и приспособления;
• рабочие места, оснащенные специальной мебелью и приспособлениями, для проведения ремонтных и наладочных работ.

При наличии необходимого ЗИП, развитой сервисной аппаратуры и квалифицированного технического персонала групповой сервис позволяет существенно сократить время восстановления машины при сложных неисправностях, но при этом требуются значительные расходы на содержание и переподготовку технического персонала и на содержание сервисной аппаратуры.

Централизованное техническое обслуживание.

Централизованное техническое обслуживание СВТ является наиболее прогрессивной формой обслуживания вычислительных машин и периферии. Система централизованного технического обслуживания представляет собой сеть региональных центров (сервисных центров) и их филиалов по обслуживанию вычислительной техники, периферийного оборудования и сетей. Эти организации в централизованном порядке осуществляют:

- монтажно-наладочные работы и ввод в эксплуатацию СВТ и сетей;

- устранение сложных отказов, возникающих в процессе эксплуатации;

- централизованный ремонт электронных и электромеханических устройств;

- снабжение комплектующими предприятий, имеющих персонал для обеспечения группового обслуживания;

- оказание помощи обслуживающему персоналу (индивидуальному и групповому) по вопросам программного (математического) обеспечения и совершенствования эффективности эксплуатации;

- управление процессом обслуживания СВТ на основе данных системы учета и анализа;

- подготовку эксплуатационного персонала СВТ;

- ввод в эксплуатацию существующих и разрабатываемых операционных систем, пакетов прикладных программ и т. п.

При централизованном обслуживании сокращаются расходы предприятий, которые эксплуатируют СВТ, на содержание технического персонала, ЭВМ и периферии, сервисной аппаратуры и комплектующих. Однако время восстановления ЭВМ в этом случае зависит от оперативности пунктов централизованного обслуживания и может составлять от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от различных факторов (расстояния от предприятия, условий работы ремонтной бригады и др.).

Основные эксплуатационные характеристики СВТ

Степень пригодности средств вычислительной техники к использованию по назначению и возможности ее технического обслуживания определяются эксплуатационными характеристиками СВТ, в частности эксплуатационными характеристиками ЭВМ.

К основным эксплуатационным характеристикам относятся: работоспособность, безотказность, сохранность, ремонтопригодность, долговечность, надежность, производительность.

Работоспособность - это способность СВТ функционировать, обеспечивая выполнение заданных функций с параметрами, установленными требованиями технической документации. Эта характеристика позволяет судить о состоянии оборудования в определенный момент времени.

Однако при эксплуатации важно знать состояние СВТ не только в данный момент, но и способность выполнять возложенные на технику задачи в течение заданного промежутка времени. Для этих целей вводится понятие безотказность.

Безотказностью - это способность сохранять работоспособность в течение заданного интервала времени при определенных условиях эксплуатации СВТ.

Сохранность – этой характеристикой пользуются на этапе хранения ЭВМ, под которой понимают способность СВТ сохранять исправное состояние при заданных условиях хранения.

Ремонтопригодность – это характеристика СВТ с точки зрения приспособленности к ремонту, т.е. удобства доступа к блокам, монтажу, приспособленность оборудования к устранению неисправности и т.п. Требования к ремонтопригодности предъявляются в зависимости от условий эксплуатации СВТ. Например, некоторые периферийные устройства, а также бортовые или промышленные компьютеры, в силу своей специфики использования не рассчитаны на обычное техническое обслуживание, и поэтому относятся к неремонтопригодным.

Долговечностью – это свойство СВТ сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.

Надежность - это свойство устойчиво функционировать при заданных условиях обслуживания и эксплуатации СВТ.

Производительность - это важное понятие, характеризующее эксплуатационные свойства ЭВМ и некоторых периферийных устройств. На протяжении всего развития ЭВМ для оценки их производительности предлагались различные критерии и методы. С развитием и совершенствованием ЭВМ различных поколений сравнивать их по одному определенному критерию нельзя. Если ЭВМ первых поколений сравнивались по быстродействию (количеству команд, выполняемых в секунду1), то для ЭВМ современных поколений стали вводить такие понятия, как общая производительность машины, вычислительная мощность, производительность при решении определенного вида задач и другим параметрам. В зависимости от области применения ЭВМ менее быстродействующая машина, но имеющая лучший набор команд для решения конкретной задачи часто имеет большую производительность, чем более быстродействующая машина.

Принципы организации эксплуатации

Эффективность использования СВТ во многом зависит от того, насколько рационально организована эксплуатация ЭВМ и периферии. В целом организация эксплуатации включает в себя:

- выбор системы обслуживания;

- материальное обеспечение обслуживания СВТ;

- определение необходимого количества обслуживающего персонала и его квалификации;

- планово-профилактические работы;

- эксплуатационную документацию;

- планирование эксплуатации СВТ;

- анализ и учет результатов эксплуатации;

- организацию и систематическое обучение обслуживающего персонала.

Выбор системы обслуживания. Общая система эксплуатации СВТ и количество персонала, обслуживающего и обеспечивающего работу оборудования, зависит от количества и класса компьютеров и периферии, характера решаемых задач, а также от режима работы (односменная или круглосуточная), от типа предприятия и условий, в которых эксплуатируется техника.

До внедрения персональных компьютеров практически во все виды профессиональной деятельности, типичными предприятиями, занимающимися эксплуатацией машин, являлись вычислительные центры (ВЦ). В настоящее время наряду ВЦ, существует большое число предприятий (или отдельными подразделений), выполняющих функции ВЦ, где СВТ эксплуатируют различные службы для решения научных, инженерно-технических задач, планово-экономических расчетов и исследований, а также центры автоматизированного управления объектами или технологическими процессами.

Обычно в состав ВЦ или подобного ему предприятия (подразделения) входят службы технического обслуживания СВТ, математической подготовки задач, программирования и операторов (пользователей).

Центры автоматизированного управления объектами или технологическими процессами, небольшие предприятия или офисы обычно не имеют больших подразделений программистов. Основным подразделением таких предприятий является подразделение технического обслуживания СВТ, ВУ и сетевого оборудования.

Независимо от назначения и области применения современная ЭВМ представляет собой систему, состоящую из аппаратурной и программной части. Для рациональной организации эксплуатации такой системы необходимо учитывать три стороны ее обслуживания: оперативную, техническую и математическую.

• Оперативное обслуживание заключается в подготовке СВТ и вводе в ЭВМ исходной информации, контроле за ходом вычислительного процесса и вмешательстве в него по мере необходимости.
• Техническое обслуживание служит для поддержания СВТ в работоспособном состоянии посредством проведения профилактических работ и текущего ремонта.
• Математическое обслуживание обеспечивает подготовку задач к реализации их на ЭВМ.

В случае круглосуточной эксплуатации СВТ на предприятиях подобных ВЦ или центрах автоматизированного управления объектами или процессами, обслуживание СВТ ведется специальными, дежурными группами - сменами. В обязанности дежурных групп входит контроль за общим техническим состоянием оборудования и при необходимости выполнения текущего ремонта СВТ. Если дежурная группа не может справиться с ремонтом своими силами, то вызываются специалисты из сервисных центров обслуживания. Отсюда следует, что при индивидуальном и групповом обслуживании эффективность эксплуатации СВТ прежде всего зависит от квалификации, знаний и практического опыта обслуживающего персонала, что особенно сказывается на времени устранения неисправности в процессе текущего ремонта СВТ и, следовательно, на эффективности использования машинного времени.

Материальное обеспечение обслуживания СВТ. Качество эксплуатации СВТ зависит от обеспечения ее запасными элементами, контрольно-измерительными приборами, инструментом, различными приспособлениями и расходными материалами. Большое значение также имеет создание необходимых условий для нормального функционирования вычислительных средств (температурно-влажностный режим, режим электропитания и т. п.) и для обслуживающего персонала (климатические условия, уровень шумов, освещенность и, т. п.).

Состав обслуживающего персонала. Важным вопросом организации обслуживания СВТ является вопрос определения рациональной численности, квалификации и схемы расстановки специалистов для его проведения.

При круглосуточной работе СВТ обслуживание ведется сменным персоналом, организованным в дежурные группы (смены). Обычно имеют 3—4 смены, с помощью которых организуется 8-часовая или 12-часовая сменная работа обслуживающего персонала. Эксплуатация ЭВМ может быть также односменной или двухсменной.

Состав обслуживающего персонала зависит от вида технического обслуживания и режима эксплуатации СВТ.

За качественное функционирование СВТ отвечает служба технического (аппаратного и программного) обслуживания, в обязанности которого входит участие в профилактических и настроечных работах, а также руководство работами по внесению изменений в конструкцию компьютеров и периферии. Характер изменений может согласовываться с сервисным центром, в котором СВТ стоит на обслуживание.

Служба технического обслуживания занимается также ведением документации, необходимой для статистического анализа работы или изменения состава СВТ, ее элементов и узлов, для определения надежности, необходимого режима профилактических работ, анализа условий решения задач, в частности на ЭВМ. Кроме того, анализируются причины различных ошибок, возникающих при работе СВТ, и совместно с системными программистами принимают участие в рассмотрении программы, вызвавшей ошибку.

Планово-профилактические работы. Эксплуатация СВТ должна тщательно планироваться. Планирование должно охватывать весь круг вопросов, относящихся как к составлению общей программы работы СВТ, распределению машинного времени и т. п., так и ко всей работе обслуживающего персонала.

Рациональная организация эксплуатации должна предусматривать накопление статистического материала по результатам эксплуатации, особенно для компьютеров, с целью его обобщения, анализа и выработки рекомендаций по совершенствованию структуры обслуживания, повышению эффективности использования, снижению эксплуатационных расходов.

Планово-профилактические работы проводятся с целью поддержания СВТ в исправном состоянии, выявления отказов в оборудовании, предупреждения сбоев и отказов при работе.

Эксплуатационная документация (ЭД). Состав ЭД зависит от класса СВТ, ее назначения, состава и т. п. В комплект ЭД на ЭВМ и периферию из основных документов включаются техническое описание, инструкция по эксплуатации и формуляр.

Планирование эксплуатации СВТ. Планирование является основой рациональной организации эксплуатации СВТ. Оно служит для определения конкретной программы действий обслуживающего персонала на какой-либо календарный срок.

Исходными данными для планирования эксплуатации СВТ являются: характер и объем загрузки оборудования; технические и эксплуатационные характеристики СВТ; трудоемкость всех видов работ, выполняемых на ЭВМ и ВУ при их обслуживании; количество обслуживающего персонала и уровень его квалификации.

Различают следующие виды планирования:

• оперативно-календарное – заключается в составлении планов загрузки СВТ и работы обслуживающего персонала, исходя из объема загрузки и норм ТО на данный вид оборудования,
• планирование организационно-технических мероприятий - заключается в составлении программы работы обслуживающего персонала на определенный календарный период эксплуатации СВТ,
• планирование обеспечения эксплуатации СВТ - сводится к определению потребности в расходных материалах, ЗИП, средних и капитальных ремонтах отдельных видов СВТ или их элементов.

Анализ и учет результатов эксплуатации (ведение учетной документации). В процессе эксплуатации СВТ необходимо вести журнал технической эксплуатации оборудования и при необходимости журнал учета машинного времени. Накопленная в журналах информация позволяет дать количественную оценку эксплуатационных свойств ВТ, проанализировать качество работы и выработать рекомендации по улучшению обслуживания отдельных видов СВТ.

1 Для первых моделей машин приемлемой оценкой считалось количество операций сложения в секунду. Например, если время сложения одной операции составляло 1 мкс, то считалось, что машина может производить 1 млн. операций в секунду.

Затем в качестве показателя производительности было избрано среднее быстродействие Vcp, характеризуемое средним количеством операций в единицу времени vi и выражаемое через скорость выполнения каждой операции qi

где k — общее количество операций, выполняемых данной ЭВМ.

Для машин второго и третьего поколений производительность оценивалась по методикам Найта и Гибсона. Так как результаты оценки производительности ЭВМ по разным методикам значительно отличаются, то для оценки производительности используют несколько тестов, каждый из которых ориентирован на проверку выполнения определенных вычислений и операций.

7

Общие сведения по эксплуатация средств вычислительной техники