Образ диска
Образ диска — это снимок структуры и данных устройства хранения, обычно хранящихся в одном или нескольких компьютерных файлах на другом устройстве хранения. [ 1 ] [ 2 ]
Традиционно образы дисков представляли собой побитовые копии каждого сектора на жестком диске, часто создаваемые для целей цифровой криминалистики, но сейчас принято копировать только выделенные данные, чтобы уменьшить пространство для хранения. [ 3 ] [ 4 ] Сжатие и дедупликация обычно используются для уменьшения размера набора файлов изображений. [ 3 ] [ 5 ]
Создание образа диска делается для различных целей, включая цифровую судебную экспертизу , [ 6 ] [ 2 ] облачные вычисления , [ 7 ] системное администрирование , [ 8 ] как часть стратегии резервного копирования, [ 1 ] и эмуляция наследия как часть стратегии сохранения цифровых данных . [ 9 ] Образы дисков могут быть выполнены в различных форматах в зависимости от целей. Образы виртуальных дисков (такие как VHD и VMDK) предназначены для использования в облачных вычислениях. [ 10 ] [ 11 ] ISO-образы предназначены для эмуляции оптических носителей. [ 12 ] а необработанные образы дисков используются в судебно-медицинских целях. [ 2 ] Проприетарные форматы обычно используются программами создания образов дисков.
Несмотря на преимущества создания образов информации, стоимость хранения может быть высокой. [ 3 ] управление может быть трудным [ 6 ] и их создание может занять много времени. [ 13 ] [ 9 ]
Фон
[ редактировать ]Первоначально образы дисков (в конце 1960-х годов) использовались для резервного копирования и клонирования дисковых носителей мэйнфреймов. Первые имели размер от 5 магнитная до 330 мегабайт, а носителем для копирования была лента , емкость которой достигала 200 мегабайт на катушку. [ 14 ] Образы дисков стали гораздо более популярными, когда стали популярны гибкие диски, где репликация или хранение точной структуры было необходимо и эффективно, особенно в случае с защитой от копирования дискет .
Создание образа диска называется созданием образа диска и часто занимает много времени, даже на быстром компьютере, поскольку необходимо скопировать весь диск. [ 13 ] Обычно для создания образа диска требуется сторонняя программа создания образа диска или программное обеспечение для резервного копирования. Требуемое программное обеспечение зависит от типа образа диска, который необходимо создать. Например, RawWrite и WinImage создают файлы образов дискет для MS-DOS и Microsoft Windows . [ 15 ] [ 16 ] В Unix или подобных системах программа dd может использоваться для создания необработанных образов дисков. [ 2 ] Apple Disk Copy можно использовать в классических системах Mac OS и macOS для создания и записи файлов образов дисков.
Программное обеспечение для создания компакт- и DVD-дисков, такое как Nero Burning ROM, может создавать и загружать образы дисков для оптических носителей. Устройство записи виртуального диска или виртуальное устройство записи — это компьютерная программа, которая имитирует реальное устройство для создания дисков, такое как устройство записи компакт-дисков или записывающее устройство DVD. Вместо записи данных на реальный диск создается образ виртуального диска. [ 17 ] [ 18 ] Виртуальный записывающий диск по определению выглядит как дисковод в системе с возможностью записи (в отличие от обычных программ создания дисков, которые могут создавать образы виртуальных дисков), что позволяет программному обеспечению, которое может записывать диски, создавать виртуальные диски. [ 19 ]
Использование
[ редактировать ]Цифровая криминалистика
[ редактировать ]Криминалистическая визуализация — это процесс создания побитовой копии данных на диске, включая файлы, метаданные, информацию о томе, файловые системы и их структуру. [ 2 ] Часто эти изображения также хэшируются для проверки их целостности и того, что они не были изменены с момента создания. В отличие от создания образов дисков для других целей, цифровые криминалистические приложения делают побитовую копию, чтобы обеспечить криминалистическую достоверность. Целью создания образа диска является не только обнаружение доказательств, сохранившихся в цифровой форме, но и изучение диска, чтобы собрать подсказки о том, как было совершено преступление.
Виртуализация
[ редактировать ]Создание образа виртуального диска оптического носителя или жесткого диска обычно делается для того, чтобы сделать содержимое доступным для одной или нескольких виртуальных машин . Виртуальные машины эмулируют привод CD/DVD, считывая ISO-образ . Это также может быть быстрее, чем чтение с физического оптического носителя. [ 20 ] Кроме того, меньше проблем с износом. Жесткий в или твердотельный накопитель виртуальной машине реализуется как образ диска (т. е. либо формат VHD , используемый Microsoft Hyper-V , либо формат VDI , используемый Oracle корпорации VirtualBox , либо формат VMDK , используемый для машин VMware). виртуальных машинах или формате QCOW, используемом QEMU ). Образы виртуальных жестких дисков обычно хранятся либо в виде набора файлов (каждый из которых обычно имеет размер 2 ГБ), либо в виде одного файла. Виртуальные машины рассматривают набор образов как физический диск.
Быстрое развертывание систем
[ редактировать ]Образовательным учреждениям и предприятиям часто приходится покупать или заменять компьютерные системы в больших количествах. Образ диска обычно используется для быстрого развертывания одной и той же конфигурации на рабочих станциях. [ 8 ] Программное обеспечение для создания образа диска используется для создания образа полностью настроенной системы (такой образ иногда называют золотым образом). [ 21 ] [ 22 ] Затем этот образ записывается на жесткий диск компьютера (что иногда называют восстановлением образа). [ 23 ]
Развертывание образа по сети
[ редактировать ]Восстановление образа можно выполнить с помощью развертывания образа по сети. Этот метод использует PXE- сервер для загрузки операционной системы через компьютерную сеть, которая содержит необходимые компоненты для создания образа или восстановления носителя на компьютере. [ 24 ] Обычно это используется вместе с DHCP- сервером для автоматизации настройки сетевых параметров, включая IP-адреса. Многоадресная , широковещательная или одноадресная рассылка, как правило, используется для одновременного восстановления изображения на многих компьютерах. [ 24 ] [ 23 ] Эти подходы не работают, если на одном или нескольких компьютерах происходит потеря пакетов. [ 23 ] В результате некоторые решения для обработки изображений используют протокол BitTorrent для решения этой проблемы.
Развертывание образа по сети снижает необходимость обслуживания и обновления отдельных систем вручную. Создание образов также проще, чем методы автоматической настройки, поскольку администратору не нужно знать предыдущую конфигурацию, чтобы скопировать ее. [ 23 ]
Стратегия резервного копирования
[ редактировать ]Образ диска содержит все файлы и данные (т. е. атрибуты файлов и состояние фрагментации файла ). По этой причине он также используется для резервного копирования оптических носителей ( CD , DVD и т. д.) и обеспечивает точное и эффективное восстановление после экспериментов с модификациями системы или виртуальной машины . Обычно образы дисков можно использовать для быстрого восстановления всей системы до рабочего состояния после аварии. [ 25 ]
Цифровое сохранение
[ редактировать ]Библиотеки и музеи обычно обязаны архивировать и сохранять информацию в цифровом виде, не изменяя ее каким-либо образом. [ 9 ] [ 26 ] Эмуляторы часто используют образы дисков для эмуляции сохраненных дискет. Обычно это проще запрограммировать, чем доступ к настоящему дисководу (особенно если формат дисков не поддерживается операционной системой хоста), и он позволяет управлять большой библиотекой программного обеспечения. Эмуляция также позволяет привести существующие образы дисков в удобную для использования форму, даже если данные, содержащиеся в образе, больше не доступны для чтения без эмуляции. [ 12 ]
Ограничения
[ редактировать ]Создание образа диска занимает много времени, требования к пространству высоки, а чтение с него может быть медленнее, чем чтение непосредственно с диска, из-за снижения производительности. [ 3 ]
Другими ограничениями может быть отсутствие доступа к программному обеспечению, необходимому для чтения содержимого изображения. Например, до Windows 8 для монтирования образов дисков требовалось стороннее программное обеспечение. [ 27 ] [ 28 ] При создании образов нескольких компьютеров с незначительными различиями большая часть данных дублируется без необходимости, что приводит к потере места. [ 3 ]
Скорость и неудача
[ редактировать ]Создание образа диска может быть медленным, особенно для старых устройств хранения данных. Копирование типичного DVD-диска объемом 4,7 ГБ может занять в среднем 18 минут. [ 9 ] Дискеты читают и записывают гораздо медленнее, чем жесткие диски. Поэтому, несмотря на их небольшой размер, копирование одного диска может занять несколько минут. В некоторых случаях образ диска может завершиться неудачей из-за поврежденных секторов или физического износа исходного устройства. [ 12 ] Утилиты Unix (такие как dd ) не предназначены для распознавания или устранения сбоев, приводящих к сбою процесса создания образа диска. [ 26 ] Если конечной целью является восстановление данных , вместо этого рекомендуется использовать более специализированные инструменты (например, ddrescue ).
См. также
[ редактировать ]- Загрузочный образ
- Изображение карты
- Сравнение программного обеспечения для создания образов дисков
- Клонирование диска
- Эль Торито (стандартный компакт-диск)
- ISO-образ — архивный файл тома оптического носителя.
- Петлевое устройство
- Мтулс
- кряк без компакт-диска
- Службы расширения интерфейса времени выполнения защищенной области (PARTIES)
- Образ ПЗУ
- Взлом программного обеспечения
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Коллотон, Эдди; Фарбовиц, Джонатан; Родригес, Кэролайн Хил (2 ноября 2022 г.). «Образ диска как инструмент резервного копирования цифровых объектов» . Сохранение временного медиаискусства . стр. 204–222. дои : 10.4324/9781003034865-17 . ISBN 9781003034865 .
- ^ Jump up to: а б с д и Вудс, Кэм; Ли, Кристофер А.; Гарфинкель, Симсон (13 июня 2011 г.). Расширение архитектуры цифровых репозиториев для поддержки сохранения образов дисков и доступа к ним . Материалы 11-й ежегодной международной совместной конференции ACM/IEEE по цифровым библиотекам. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники. стр. 57–66. дои : 10.1145/1998076.1998088 . hdl : 10945/44252 . ISBN 978-1-4503-0744-4 . S2CID 2628912 .
- ^ Jump up to: а б с д и Пуллакандам, Р.; Лин, X.; Хиблер, М.; Эйде, Э.; Риччи, Р. (23–26 октября 2011 г.). Высокопроизводительный образ диска с дедуплицированным хранилищем (PDF) . 23-й симпозиум ACM по принципам операционных систем. Кашкайш, Португалия.
- ^ Кеврестад, Йоаким (2017), Кеврестад, Йоаким (редактор), «Словарь» , Руководство по цифровой криминалистике: краткое и практическое введение , SpringerBriefs in Computer Science, Cham: Springer International Publishing, стр. 125–126, doi : 10.1007 /978-3-319-67450-6_12 , ISBN 978-3-319-67450-6 , получено 12 января 2023 г.
- ^ Ли, Сан Су; Кьонг, Ун Сон; Хон, До Вон (2008). Высокоскоростная система создания изображений . 2008 Международный симпозиум IEEE по бытовой электронике. стр. 1–3. дои : 10.1109/ISCE.2008.4559553 . S2CID 5932241 .
- ^ Jump up to: а б Гарфинкель, Симсон Л. (2009). Автоматизация криминалистической обработки дисков с помощью SleuthKit, XML и Python . 2009 г. Четвертый международный семинар IEEE по систематическим подходам к цифровой криминалистике. стр. 73–84. дои : 10.1109/SADFE.2009.12 . hdl : 10945/44249 . ISBN 978-0-7695-3792-4 . S2CID 1624033 .
- ^ Казим, Мухаммед; Масуд, Рахат; Шибли, Мухаммад Авайс (26 ноября 2013 г.). Защита образов виртуальных машин в облачных вычислениях . Материалы 6-й Международной конференции по безопасности информации и сетей. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: Ассоциация вычислительной техники. стр. 425–428. дои : 10.1145/2523514.2523576 . ISBN 978-1-4503-2498-4 . S2CID 2474546 .
- ^ Jump up to: а б Блэкхэм, Н.; Хигби, К.; Бейли, М. (июнь 2004 г.). Переосмысление компьютеров для многоцелевых лабораторий . Ежегодная конференция Американского общества инженерного образования 2004 г. Солт-Лейк-Сити, Юта. дои : 10.18260/1-2--14125 .
- ^ Jump up to: а б с д Дэй, Майкл; Пеннок, Морин; Мэй, Питер; Дэвис, Кевин; Уибли, Саймон; Кимура, Акико; Хальварссон, Эдит (2016). «Сохранение дискового контента в Британской библиотеке: уроки проекта Flashback» . Александрия: Журнал национальных и международных библиотечных и информационных проблем . 26 (3): 216–234. дои : 10.1177/0955749016669775 . ISSN 0955-7490 . S2CID 63617004 .
- ^ Арункумар, Г.; Венкатараман., Ниланараянан (01 января 2015 г.). «Новый подход к решению проблем совместимости в облачных вычислениях» . Procedia Информатика . Проблемы больших данных, облака и вычислений. 50 : 554–559. дои : 10.1016/j.procs.2015.04.083 . ISSN 1877-0509 .
- ^ Барроуклаф, Джон Патрик; Асиф, Рамиз (11 июня 2018 г.). «Защита облачных гипервизоров: обзор угроз, уязвимостей и мер противодействия» . Сети безопасности и связи . 2018 : e1681908. дои : 10.1155/2018/1681908 . ISSN 1939-0114 .
- ^ Jump up to: а б с Коллотон, Э.; Фарбовиц, Дж.; Фортунато, Ф.; Гил, К. (2019). «На пути к лучшим практикам создания образов дисков: межинституциональный подход» . Обзор электронных СМИ . 6 .
- ^ Jump up to: а б Стюарт, Дэвид; Арвидссон, Алекс (2022). Жажда скорости: исследование скорости инструментов судебно-медицинской экспертизы .
- ^ «Операционные системы для мейнфреймов IBM» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 июля 2014 г. Проверено 17 июня 2014 г.
- ^ МакКьюн, Майк (2000). Интеграция Linux и Windows . Прентис Холл Профессионал. ISBN 978-0-13-030670-8 .
- ^ Ли, Хунвэй; Инь, Чанхун; Сюй, Япин; Го, Цинцзюнь (2010). Построение практической системы обучения курсу «Операционные системы» . 2010 Второй международный семинар по образовательным технологиям и информатике. Том. 1. С. 405–408. дои : 10.1109/ETCS.2010.184 . ISBN 978-1-4244-6388-6 . S2CID 15706012 .
- ^ «Обзор фантомной горелки» . Phantombility, Inc. Архивировано из оригинала 19 августа 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
- ^ «Виртуальный компакт-диск – оригинал для вашего ПК» . Сайт виртуального компакт-диска . H+H Software GmbH. Архивировано из оригинала 24 сентября 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
- ^ «Виртуальное записывающее устройство CD/DVD» . СоурсФордж . Geeknet, Inc. Архивировано из оригинала 17 февраля 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
- ^ «pcguide.com – Время доступа» . Архивировано из оригинала 10 января 2019 года.
- ^ Боулинг, Джерамия (1 января 2011 г.). «Клонезилла: создай, клонируй, повторяй» . Linux-журнал . 2011 (201): 6:6. ISSN 1075-3583 .
- ^ «Создайте золотой образ в Azure» . Learn.microsoft.com .
- ^ Jump up to: а б с д Шиау, Стивен Дж. Х.; Хуан, Ю-Чан; Цай, Ю-Чин; Сунь, Чен-Кай; Йен, Чинг-Сюань; Хуан, Чи-Йо (2021). «Решение на основе механизма BitTorrent для массового развертывания системы» . Доступ IEEE . 9 : 21043–21058. Бибкод : 2021IEEE...921043S . дои : 10.1109/ACCESS.2021.3052525 . ISSN 2169-3536 . S2CID 231851821 .
- ^ Jump up to: а б Шиау, Стивен Дж. Х.; Сунь, Чен-Кай; Цай, Ю-Чин; Хуанг, Джер-Нан; Хуан, Чи-Йо (2018). «Проектирование и реализация новой системы массового развертывания с открытым исходным кодом» . Прикладные науки . 8 (6): 965. дои : 10.3390/app8060965 . ISSN 2076-3417 .
- ^ «Быстрое масштабируемое создание образа диска с помощью фрисби» . www.cs.utah.edu . Проверено 12 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Дурно, Джон; Трофимчук, Джерри (21 января 2015 г.). «Цифровая криминалистика при ограниченных возможностях: пример Университета Виктории» . Журнал Code4Lib (27). ISSN 1940-5758 .
- ^ «Доступ к данным в файлах ISO и VHD» . Сборка Windows 8 (блоги TechNet) . Майкрософт. 30 августа 2011 года. Архивировано из оригинала 19 апреля 2012 года . Проверено 27 апреля 2012 г.
- ^ «Монтировать-DiskImage» . Майкрософт.