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 были размером 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-дисков 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.
Образ виртуального диска
[ редактировать ]В облачных вычислениях создание образа виртуального диска оптического носителя или жесткого диска обычно выполняется для того, чтобы сделать контент 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.
Системное администрирование
[ редактировать ]Быстрое развертывание систем клонов
[ редактировать ]Образовательным учреждениям и предприятиям часто приходится покупать или заменять компьютерные системы в больших количествах. Образ диска обычно используется для развертывания одной и той же конфигурации на рабочих станциях. [8] Обычно программное обеспечение для создания образов дисков (например, Ghost или Clonezilla ) используется для создания образа полностью настроенной системы. [21] Затем это изображение записывается на жесткий диск компьютера, что иногда называют восстановлением изображения. [22] Это восстановление иногда выполняется по компьютерной сети с использованием многоадресной рассылки или BitTorrent на устройства, которым необходимо восстановить конфигурацию. [23] [22] Это 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. [22] Создание образа диска требует, чтобы все устройства были идентичными, и не обеспечивает гибкости в настройке конфигурации.
При развертывании образа по сети обычно используется PXE- сервер для загрузки по сети минимальной операционной системы, содержащей необходимые компоненты для создания образа или восстановления носителя на компьютере. [23] Обычно это используется вместе с DHCP-сервером для автоматизации настройки сетевых параметров, включая IP-адреса . Обычно многоадресная , широковещательная или одноадресная рассылка используется для восстановления изображения на многих компьютерах одновременно, но эти подходы не работают должным образом, если на одном или нескольких компьютерах возникает такая проблема, как потеря пакетов UDP . [22] В результате некоторые решения для обработки изображений вместо этого используют протокол BitTorrent для передачи данных.
Стратегия резервного копирования
[ редактировать ]Образ диска содержит все файлы, точно воспроизводя все данные, включая атрибуты файлов и состояние фрагментации файлов . 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. [24]
Цифровое сохранение
[ редактировать ]Библиотеки и музеи обычно обязаны архивировать и сохранять информацию в цифровом виде, не изменяя ее каким-либо образом. [9] [25] 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 ]Образы дисков иногда могут выполняться 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. [26] [27] Создание образа диска занимает много времени, а требования к пространству высоки. 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 неудачно из-за поврежденных секторов или физического износа исходного устройства. [12] Такие утилиты, как dd, не предназначены для распознавания или устранения сбоев. Таким образом, любой сбой приводит к невозможности создания образа диска. [25]
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 ]- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 . 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 проблемы 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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 .
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ Перейти обратно: 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.
- ^ «Монтирование-DiskImage» . Майкрософт.