stringtranslate.com

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] Для уменьшения размера набора файлов изображений обычно используются сжатие и дедупликация . [3] [5] Образ диска создается для различных целей, включая цифровую судебную экспертизу, [6] [2] облачные вычисления , [7] системное администрирование , [8] как часть стратегии резервного копирования, [1] и эмуляцию устаревших систем. в рамках 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] образы ISO предназначены для эмуляции оптических носителей [12] , а необработанные образы дисков используются в криминалистических целях. [2] Программное обеспечение для создания образов дисков обычно использует собственные форматы. Несмотря на преимущества создания образов дисков, затраты на их хранение могут быть высокими, [3] управление может быть затруднено [6] , а их создание может занять много времени. [13] [9]

Фон

Первоначально образы дисков (в конце 1960-х годов) использовались для резервного копирования и клонирования дисковых носителей мэйнфреймов. Первые имели размер от 5 до 330 мегабайт , а носителем для копирования была магнитная лента , емкость которой достигала 200 мегабайт на катушку. [14] Образы дисков стали гораздо более популярными, когда стали популярными гибкие носители, где репликация или хранение точной структуры были необходимы и эффективны, особенно в случае дискет с защитой от копирования .

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. диски. [19]

Использование

Цифровая криминалистика

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 хешируются 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

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 или твердотельный накопитель в виртуальной машине реализуется как образ диска (т. е. либо формат VHD , используемый Microsoft Hyper-V , либо формат VDI, используемый VirtualBox корпорации Oracle , либо формат VMDK , используемый для виртуальных машин VMware ). 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

Быстрое развертывание систем клонов

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 для создания образа полностью настроенной системы используется программное обеспечение для создания образа диска (например, Ghost или Clonezilla ). [21] Затем это изображение записывается на жесткий диск компьютера, что иногда называют восстановлением изображения. [22] Это восстановление иногда выполняется через компьютерную сеть 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] Для создания образа диска требуется, чтобы все устройства были идентичными, и не обеспечивается гибкость 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 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

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

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

Образы дисков иногда могут выполняться медленнее, чем чтение непосредственно с диска, из-за снижения производительности. [3] Другими ограничениями могут 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

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]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ аб 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.
  2. ^ abcde 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. ISBN 978-1-4503-0744-4. S2CID  2628912.
  3. ^ abcde 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.
  4. ^ Кеврестад, Йоаким (2017), Кеврестад, Йоаким (ред.), «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.
  5. ^ Ли, Сан Су; Кьонг, Ун Сон; Хон, До Вон (2008). Высокоскоростная система создания образов дисков. 2008 Международный симпозиум IEEE по бытовой электронике. стр. 1–3. дои : 10.1109/ISCE.2008.4559553. S2CID  5932241.
  6. ^ аб 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.
  7. ^ 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.
  8. ^ аб 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 .
  9. ^ День abcd , 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.
  10. ^ 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.
  11. ^ 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.
  12. ^ abc Коллотон, Э.; Фарбовиц, Дж.; Фортунато, Ф.; Гил, К. (2019). «На пути к лучшим практикам создания образов дисков: межинституциональный подход». Обзор электронных СМИ . 6 .
  13. ^ Аб Стюарт, Дэвид; Арвидссон, Алекс (2022). Жажда скорости: исследование скорости инструментов судебно-медицинской экспертизы.
  14. ^ «Операционные системы для мейнфреймов IBM» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 июля 2014 г. Проверено 17 июня 2014 г.
  15. ^ МакКьюн, Майк (2000). Интеграция Linux и Windows. Прентис Холл Профессионал. ISBN 978-0-13-030670-8.
  16. ^ 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.
  17. ^ «Обзор фантомной горелки» . Phantombility, Inc. Архивировано из оригинала 19 августа 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
  18. ^ «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.
  19. ^ «Виртуальное устройство записи CD/DVD» . СоурсФордж . Geeknet, Inc. Архивировано из оригинала 17 февраля 2011 года . Проверено 19 июля 2011 г.
  20. ^ "pcguide.com - Время доступа" . Архивировано из оригинала 10 января 2019 года.
  21. ^ Боулинг, Джерамия (1 января 2011 г.). «Клонезилла: создай, клонируй, повторяй». Linux-журнал . 2011 (201): 6:6. ISSN  1075-3583.
  22. ^ abcd 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 : 2021IEEA...921043S. дои : 10.1109/ACCESS.2021.3052525 . ISSN  2169-3536. S2CID  231851821.
  23. ^ Аб Шиау, Стивен Дж. Х.; Сунь, Чен-Кай; Цай, Ю-Чин; Хуанг, Джер-Нан; Хуан, Чи-Йо (2018). «Разработка и реализация новой системы массового развертывания с открытым исходным кодом». Прикладные науки . 8 (6): 965. дои : 10.3390/app8060965 . ISSN  2076-3417.
  24. ^ «Быстрое масштабируемое создание образа диска с помощью фрисби». www.cs.utah.edu . Проверено 12 января 2023 г.
  25. ^ аб Дурно, Джон; Трофимчук, Джерри (21 января 2015 г.). «Цифровая криминалистика при ограниченных возможностях: пример Университета Виктории». Журнал Code4Lib (27). ISSN  1940-5758.
  26. ^ «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.
  27. ^ "Маунт-DiskImage" . Майкрософт.

Внешние ссылки