Imatge de disc

Disc dur obert, amb el capçal aterrat

Una imatge de disc és una captura del contingut d'un dispositiu d'emmagatzematge  – normalment emmagatzemada en un fitxer dins d'un altre dispositiu d'emmagatzematge.[1][2] Tradicionalment, una imatge de disc era relativament gran perquè era una còpia bit a bit de cada ubicació d'emmagatzematge d'un dispositiu (és a dir, cada sector d'un disc dur ), però actualment s'emmagatzemen només les dades assignades per reduir l'espai ocupat per la imatge.[3][4] La compressió i la deduplicació s'utilitzen habitualment per reduir encara més la mida dels fitxers d'imatge.[5][6]

La creació d'imatges de disc es realitza per a una varietat de propòsits, incloent-hi la forense digital,[7][2] la computació en núvol,[8] l'administració de sistemes,[9] la còpia de seguretat[1] i l'emulació per a l'estratègia de preservació digital .[10] Malgrat els beneficis, els costos d'emmagatzematge poden ser elevats,[5] la gestió pot ser difícil[7] i la creació d'imatges pot portar molt de temps.[11][10]

Les imatges de disc es poden crear en diversos formats segons la finalitat. Les imatges de disc virtual (com ara VHD i VMDK) estan pensades per ser utilitzades per a la computació en núvol,[12][13] Les imatges ISO estan pensades per emular suports òptics, com ara un CD-ROM .[14] Les imatges de disc en brut s'utilitzen amb finalitats forenses.[2] Els formats propietaris solen ser utilitzats pels programes gestors d'imatges de disc.

Antecedents

Les imatges de disc es van utilitzar originalment (a finals dels anys seixanta) per a còpies de seguretat i clonació de discs de mainframe. Les primeres eren tan petites com 5 megabytes i tan grans com 330 megabytes, i el suport de còpia era la cinta magnètica, que tenia una capacitat de fins a 200 megabytes per bobina.[15] Les imatges de disc es van fer molt més populars quan es van popularitzar els suports de disquet, on la replicació o l'emmagatzematge d'una estructura exacta era necessària i eficient, especialment en el cas dels disquets protegits contra còpia .

La creació d'imatges de disc sovint requereix molt de temps, fins i tot amb un ordinador ràpid, perquè s'ha de copiar tot el disc.[11] Normalment, la creació d'imatges de disc requereix un programa de creació d'imatges de disc de tercers o un programa de còpia de seguretat. El programa necessari varia segons el tipus d'imatge de disc que s'hagi de crear. Per exemple, RawWrite i WinImage creen fitxers d'imatge de disquet per a MS-DOS i Microsoft Windows .[16][17] En Unix o sistemes similars, el programa dd es pot utilitzar per crear imatges de disc en brut.[2] Apple Disk Copy es pot utilitzar en sistemes Mac OS clàssics i macOS per crear i escriure fitxers d'imatge de disc.

Un programa d'autoria per a CD/DVD com ara Nero Burning ROM pot generar i carregar imatges de disc per a suports òptics. Un gravador de disc virtual o gravadora virtual és un programa informàtic que emula un dispositiu d'autor de disc real, com ara un gravador de CD o un gravador de DVD. En lloc d'escriure dades a un disc real, crea una imatge de disc virtual.[18][19] Un gravador virtual, per definició, apareix com una unitat de disc al sistema amb capacitats d'escriptura (a diferència dels programes d'autor de disc convencionals que poden crear imatges de disc virtual), permetent així que el programa que pot gravar discs creï discs virtuals.[20]

Usos

CDROM del que es pot fer una imatge de disc

Forense digital

La imatge forense és la que crea una còpia bit a bit de les dades de la unitat, incloent-hi fitxers, metadades, informació de volum, sistemes de fitxers i la seva estructura.[2] Sovint, aquestes imatges també es someten a un hash per verificar la seva integritat i que no s'han alterat des que es van crear. A diferència de la imatge de disc per a altres finalitats, les aplicacions forenses digitals prenen una còpia bit a bit per garantir la solidesa forense. Els propòsits de la imatge del disc no són només descobrir proves conservades en informació digital, sinó també examinar la unitat per recopilar pistes de com es va cometre el delicte

Virtualització

La creació d'una imatge de disc virtual d'un suport òptic o d'una unitat de disc dur es fa normalment per fer que el contingut estigui disponible per a una o més màquines virtuals . Les màquines virtuals emulen una unitat de CD/DVD llegint una imatge ISO . Això també pot ser més ràpid que llegir des del suport òptic físic.[21] A més, hi ha menys problemes de desgast. Una unitat de disc dur o una unitat d'estat sòlid en una màquina virtual s'implementa com una imatge de disc (és a dir, el format VHD utilitzat per Hyper-V de Microsoft, el format VDI utilitzat per VirtualBox d' Oracle Corporation, el format VMDK utilitzat per a màquines virtuals VMware o el format QCOW utilitzat per QEMU ). Les imatges de disc dur virtual solen emmagatzemar-se com una col·lecció de fitxers (on cadascun sol tenir una mida de 2 GB) o com un sol fitxer. Les màquines virtuals tracten el conjunt d'imatges com una unitat física.

Desplegament ràpid de sistemes

Les institucions educatives i les empreses sovint poden necessitar comprar o substituir sistemes informàtics en grans quantitats. Les imatges de disc s'utilitzen habitualment per implementar ràpidament la mateixa configuració a través de les estacions de treball.[9] El programa d'imatges de disc s'utilitza per crear una imatge d'un sistema completament configurat (aquesta imatge de vegades s'anomena imatge daurada).[22][23] Aquesta imatge s'escriu al disc dur d'un ordinador (cosa que de vegades es descriu com restaurar una imatge).[24]

Implementació d'imatges basada en xarxa

La restauració d'imatges de disc es pot fer mitjançant la implementació d'imatges basada en xarxa. Aquest mètode utilitza un servidor PXE per arrencar un sistema operatiu a través d'una xarxa informàtica que conté els components necessaris per crear imatges o restaurar suports d'emmagatzematge en un ordinador.[25] Això s'utilitza normalment juntament amb un servidor DHCP per automatitzar la configuració dels paràmetres de xarxa, incloses les adreces IP. La multidifusió, la radiodifusió o la unidifusió solen utilitzar-se per restaurar una imatge a molts ordinadors simultàniament.[25][24] Aquests enfocaments no funcionen bé si un o més ordinadors experimenten pèrdues de paquets.[24] Com a resultat, algunes solucions d'imatges utilitzen el protocol BitTorrent per superar aquest problema.

El desplegament d'imatges basat en xarxa redueix la necessitat de mantenir i actualitzar sistemes individuals manualment. La creació d'imatges també és més fàcil que els mètodes de configuració automatitzats perquè un administrador no necessita tenir coneixement de la configuració prèvia per copiar-la.[24]

Estratègia de còpia de seguretat

Una imatge de disc conté tots els fitxers i dades (és a dir, els atributs dels fitxers i l'estat de fragmentació del fitxer ). Per aquest motiu, també s'utilitza per fer còpies de seguretat de suports òptics ( CD i DVD, etc.) i permet la recuperació exacta i eficient després d' experimentar amb modificacions a un sistema o màquina virtual . Normalment, la creació d'imatges de disc es pot utilitzar per restaurar ràpidament tot un sistema a un estat operatiu després d'un desastre.[26]

Preservació digital

Les biblioteques i els museus solen arxivar i preservar digitalment la informació sense alterar-la en absolut.[10][27] Els emuladors utilitzen sovint imatges de disc per emular disquets que s'han conservat. Això sol ser més senzill de programar que accedir a una unitat de disquet real (sobretot si els discs tenen un format no compatible amb el sistema operatiu amfitrió) i permet gestionar una gran biblioteca de programa. L'emulació també permet posar les imatges de disc existents en un format utilitzable, fins i tot si les dades contingudes a la imatge ja no es poden llegir sense emulació.[14]

Limitacions

La creació d'imatges de disc requereix molt de temps, els requisits d'espai són elevats i la lectura pot ser més lenta que la lectura directa del disc a causa d'una sobrecàrrega de rendiment.[5]

Altres limitacions poden ser la manca d'accés al programa necessari per llegir el contingut de la imatge. Per exemple, abans de Windows 8, calia un programa de tercers per muntar imatges de disc.[28][29] Quan es creen imatges de diversos ordinadors amb només petites diferències, es dupliquen moltes dades innecessàriament, cosa que malgasta espai.[5]

Velocitat del procés

La creació d'imatges de disc pot ser lenta, especialment per a dispositius d'emmagatzematge més antics. Un DVD típic de 4,7 GB pot trigar una mitjana de 18 minuts a duplicar-se.[10] Els disquets llegeixen i escriuen molt més lentament que els discs durs. Per tant, malgrat la seva petita mida, pot trigar diversos minuts a copiar un sol disc. En alguns casos, la creació d'imatges de disc pot fallar a causa de sectors defectuosos o desgast físic del dispositiu d'origen.[14] Les utilitats d'Unix (com ara dd ) no estan dissenyades per fer front a errors, cosa que fa que el procés de creació d'imatges de disc falli.[27] Quan la recuperació de dades és l'objectiu final, es recomana utilitzar eines més especialitzades (com ara ddrescue ).

Referències

  1. 1 2 Colloton, Eddy. «Disk Imaging as a Backup Tool for Digital Objects». A: Conservation of Time-Based Media Art (en anglès), 2022-11-02, p. 204–222. DOI 10.4324/9781003034865-17. ISBN 978-1-003-03486-5.
  2. 1 2 3 4 5 (2011-06-13) "" a Proceedings of the 11th Annual International ACM/IEEE Joint Conference on Digital Libraries.  
  3. ↑ Pullakandam, R. (October 23–26, 2011). "High-performance Disk Imaging With Deduplicated Storage" a 23rd ACM Symposium on Operating Systems Principles.  
  4. ↑ Kävrestad, Joakim (2017), Kävrestad, Joakim, ed., Vocabulary, SpringerBriefs in Computer Science, Cham: Springer International Publishing, pàg. 125–126, ISBN 978-3-319-67450-6, DOI 10.1007/978-3-319-67450-6_12
  5. 1 2 3 4 (October 23–26, 2011) "High-performance Disk Imaging With Deduplicated Storage" a 23rd ACM Symposium on Operating Systems Principles.  
  6. ↑ Lee, Sang Su (2008). "A high speed disk imaging system" a 2008 IEEE International Symposium on Consumer Electronics. : 1–3. DOI:10.1109/ISCE.2008.4559553 
  7. 1 2 Garfinkel, Simson L. (2009). "Automating Disk Forensic Processing with SleuthKit, XML and Python" a 2009 Fourth International IEEE Workshop on Systematic Approaches to Digital Forensic Engineering. : 73–84. DOI:10.1109/SADFE.2009.12 
  8. ↑ Kazim, Muhammad (2013-11-26). "Securing the virtual machine images in cloud computing" a Proceedings of the 6th International Conference on Security of Information and Networks. : 425–428, Association for Computing Machinery. DOI:10.1145/2523514.2523576 
  9. 1 2 Blackham, N. (June 2004). "Re-Imaging Computers For Multipurpose Labs" a 2004 American Society for Engineering Education Annual Conference. . DOI:10.18260/1-2--14125 
  10. 1 2 3 4 Day, Michael; Pennock, Maureen; May, Peter; Davies, Kevin; Whibley, Simon (en anglès) Alexandria: The Journal of National and International Library and Information Issues, 26, 3, 2016, p. 216–234. DOI: 10.1177/0955749016669775. ISSN: 0955-7490.
  11. 1 2 Stewart, Dawid. Need for speed: A study of the speed of forensic disk imaging tools, 2022.
  12. ↑ Arunkumar, G.; Venkataraman., Neelanarayanan (en anglès) Procedia Computer Science, 50, 01-01-2015, p. 554–559. DOI: 10.1016/j.procs.2015.04.083. ISSN: 1877-0509 [Consulta: free].
  13. ↑ Barrowclough, John Patrick; Asif, Rameez (en anglès) Security and Communication Networks, 2018, 11-06-2018. DOI: 10.1155/2018/1681908. ISSN: 1939-0114 [Consulta: free].
  14. 1 2 3 Colloton, E.; Farbowitz, J.; Fortunato, F.; Gil, C. Electronic Media Review, 6, 2019.
  15. ↑ «IBM Mainframe Operating Systems». Arxivat de l'original el 2014-07-01. [Consulta: 17 juny 2014].
  16. ↑ McCune, Mike. Integrating Linux and Windows (en anglès). Prentice Hall Professional, 2000. ISBN 978-0-13-030670-8.
  17. ↑ Li, Hongwei (2010). "Construction of the Practical Teaching System on Operating Systems Course" a 2010 Second International Workshop on Education Technology and Computer Science. : 405–408. DOI:10.1109/ETCS.2010.184 
  18. ↑ «Phantom Burner Overview». Phantombility, Inc. Arxivat de l'original el 19 August 2011. [Consulta: 19 juliol 2011].
  19. ↑ «Virtual CD - The original for your PC». Virtual CD website. H+H Software GmbH. Arxivat de l'original el 24 September 2011. [Consulta: 19 juliol 2011].
  20. ↑ «Virtual CD/DVD-Writer Device». SourceForge. Geeknet, Inc.. Arxivat de l'original el 17 February 2011. [Consulta: 19 juliol 2011].
  21. ↑ Kozierok, Charles M. «Access Time». The PC Guide, 17-04-2001. Arxivat de l'original el 10 January 2019.
  22. ↑ Bowling, Jeramiah Linux Journal, 2011, 201, 01-01-2011, p. 6:6. ISSN: 1075-3583 [Consulta: 12 gener 2023].
  23. ↑ «Create a golden image in Azure». learn.microsoft.com.
  24. 1 2 3 4 Shiau, Steven J. H.; Huang, Yu-Chiang; Tsai, Yu-Chin; Sun, Chen-Kai; Yen, Ching-Hsuan IEEE Access, 9, 2021, p. 21043–21058. Bibcode: 2021IEEEA...921043S. DOI: 10.1109/ACCESS.2021.3052525. ISSN: 2169-3536 [Consulta: free].
  25. 1 2 Shiau, Steven J. H.; Sun, Chen-Kai; Tsai, Yu-Chin; Juang, Jer-Nan; Huang, Chi-Yo (en anglès) Applied Sciences, 8, 6, 2018, p. 965. DOI: 10.3390/app8060965. ISSN: 2076-3417 [Consulta: free].
  26. ↑ «Fast, Scalable Disk Imaging with Frisbee». www.cs.utah.edu. Arxivat de l'original el 2023-01-12. [Consulta: 12 gener 2023].
  27. 1 2 Durno, John; Trofimchuk, Jerry The Code4Lib Journal, 27, 21-01-2015. ISSN: 1940-5758.
  28. ↑ «Accessing data in ISO and VHD files». Building Windows 8 (TechNet Blogs). Microsoft, 30-08-2011. Arxivat de l'original el 19 April 2012. [Consulta: 27 abril 2012].
  29. ↑ «Mount-DiskImage». Microsoft.

Enllaços externs

This article is issued from Viquipèdia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.