صورة القرص

الموسوعة الحرة

صورة القرص هي لقطة من محتوى جهاز تخزين ، وعادةً ما يتم تخزينها في ملف على جهاز تخزين آخر. [ 1 ] [ 2 ]

تقليديًا، كانت صورة القرص كبيرة نسبيًا لأنها كانت نسخةً طبق الأصل من كل موقع تخزين في الجهاز (أي كل قطاع من محرك الأقراص الصلبة )، ولكن من الشائع الآن تخزين البيانات المخصصة فقط لتقليل مساحة التخزين. [ 3 ] [ 4 ] ويُستخدم الضغط وإزالة البيانات المكررة بشكل شائع لتقليل حجم ملفات الصور بشكل أكبر. [ 3 ] [ 5 ]

تُجرى عملية تصوير الأقراص لأغراض متنوعة، منها التحليل الجنائي الرقمي ، [ 6 ] [ 2 ] والحوسبة السحابية ، [ 7 ] وإدارة الأنظمة ، [ 8 ] والنسخ الاحتياطي ، [ 1 ] والمحاكاة لاستراتيجية الحفظ الرقمي . [ 9 ] ورغم هذه المزايا، قد تكون تكاليف التخزين مرتفعة، [ 3 ] وقد تكون الإدارة صعبة ، [ 6 ] وقد تستغرق عملية التصوير وقتًا طويلاً. [ 10 ] [ 9 ]

يمكن إنشاء صور الأقراص بتنسيقات متنوعة حسب الغرض. تُستخدم صور الأقراص الافتراضية (مثل VHD وVMDK) في الحوسبة السحابية، [ 11 ] [ 12 ] بينما تُستخدم صور ISO لمحاكاة الوسائط الضوئية ، مثل أقراص CD-ROM . [ 13 ] أما صور الأقراص الخام فتُستخدم لأغراض الطب الشرعي الرقمي. [ 2 ] وتستخدم برامج تصوير الأقراص عادةً تنسيقات خاصة.

خلفية

استُخدمت صور الأقراص في الأصل (في أواخر الستينيات) لأغراض النسخ الاحتياطي واستنساخ أقراص الحواسيب المركزية. تراوحت أحجامها المبكرة بين 5 ميجابايت و330 ميجابايت، وكانت وسيلة النسخ هي الشريط المغناطيسي الذي تصل سعته إلى 200 ميجابايت لكل بكرة. [ 14 ] ازداد استخدام صور الأقراص بشكل ملحوظ مع انتشار أقراص المرنة، حيث أصبح نسخ أو تخزين بنية محددة بدقة أمرًا ضروريًا وفعالًا، لا سيما في حالة الأقراص المرنة المحمية ضد النسخ .

تُسمى عملية إنشاء صورة القرص "تصوير القرص"، وهي عملية تستغرق وقتًا طويلاً، حتى مع أجهزة الكمبيوتر السريعة، نظرًا لضرورة نسخ القرص بأكمله. [ 10 ] عادةً، يتطلب تصوير القرص برنامجًا خارجيًا لتصوير الأقراص أو برنامج نسخ احتياطي. يختلف البرنامج المطلوب حسب نوع صورة القرص المراد إنشاؤها. على سبيل المثال، يُنشئ برنامجا RawWrite وWinImage ملفات صور أقراص مرنة لأنظمة MS-DOS و Microsoft Windows . [ 15 ] [ 16 ] في أنظمة Unix أو الأنظمة المشابهة، يُمكن استخدام برنامج dd لإنشاء صور أقراص خام. [ 2 ] يُمكن استخدام برنامج Apple Disk Copy على أنظمة Classic Mac OS و macOS لإنشاء وكتابة ملفات صور الأقراص.

يمكن لبرامج تأليف الأقراص المدمجة/أقراص الفيديو الرقمية، مثل Nero Burning ROM، إنشاء صور الأقراص وتحميلها على الوسائط الضوئية. برنامج النسخ الافتراضي هو برنامج حاسوبي يحاكي جهاز نسخ أقراص حقيقي، مثل ناسخ الأقراص المدمجة أو ناسخ أقراص الفيديو الرقمية. بدلاً من كتابة البيانات على قرص حقيقي، يقوم بإنشاء صورة قرص افتراضية. [ 17 ] [ 18 ] يظهر برنامج النسخ الافتراضي، بحكم تعريفه، كمحرك أقراص في النظام مزود بإمكانيات الكتابة (على عكس برامج تأليف الأقراص التقليدية التي يمكنها إنشاء صور أقراص افتراضية)، مما يسمح للبرامج التي يمكنها نسخ الأقراص بإنشاء أقراص افتراضية. [ 19 ]

الاستخدامات

الطب الشرعي الرقمي

التصوير الجنائي هو عملية إنشاء نسخة طبق الأصل من البيانات الموجودة على القرص، بما في ذلك الملفات والبيانات الوصفية ومعلومات وحدة التخزين وأنظمة الملفات وبنيتها. [ 2 ] غالبًا ما تُجرى عملية تجزئة لهذه النسخ للتحقق من سلامتها وعدم تغييرها منذ إنشائها. على عكس تصوير الأقراص لأغراض أخرى، تستخدم تطبيقات الطب الشرعي الرقمي نسخة طبق الأصل لضمان سلامة البيانات. لا يقتصر الغرض من تصوير القرص على اكتشاف الأدلة المحفوظة في المعلومات الرقمية فحسب، بل يشمل أيضًا فحص القرص لجمع أدلة حول كيفية ارتكاب الجريمة.

المحاكاة الافتراضية

يُستخدم إنشاء صورة قرص افتراضية من وسائط بصرية أو قرص صلب عادةً لجعل المحتوى متاحًا لجهاز افتراضي واحد أو أكثر . تحاكي الأجهزة الافتراضية محرك أقراص CD/DVD عن طريق قراءة صورة ISO . قد تكون هذه الطريقة أسرع من القراءة من الوسائط البصرية الفعلية. [ 20 ] علاوة على ذلك، تقل مشاكل التلف والتآكل. يُنفذ القرص الصلب أو محرك الحالة الصلبة في الجهاز الافتراضي كصورة قرص (أي إما بتنسيق VHD المستخدم في Hyper-V من مايكروسوفت ، أو تنسيق VDI المستخدم في VirtualBox من أوراكل ، أو تنسيق VMDK المستخدم في أجهزة VMware الافتراضية، أو تنسيق QCOW المستخدم في QEMU ). تُخزن صور الأقراص الصلبة الافتراضية عادةً إما كمجموعة من الملفات (يبلغ حجم كل منها عادةً 2 جيجابايت)، أو كملف واحد. تتعامل الأجهزة الافتراضية مع مجموعة الصور كقرص فعلي.

النشر السريع للأنظمة

قد تحتاج المؤسسات التعليمية والشركات في كثير من الأحيان إلى شراء أو استبدال أنظمة حاسوب بأعداد كبيرة. ويُستخدم تصوير الأقراص عادةً لنشر نفس التكوين بسرعة عبر محطات العمل. [ 8 ] يُستخدم برنامج تصوير الأقراص لإنشاء صورة لنظام مُكوَّن بالكامل (تُسمى هذه الصورة أحيانًا بالصورة الذهبية). [ 21 ] [ 22 ] ثم تُكتب هذه الصورة على القرص الصلب للحاسوب (وهو ما يُوصف أحيانًا باستعادة الصورة). [ 23 ]

نشر الصور عبر الشبكة

يمكن استعادة الصور باستخدام نشر الصور عبر الشبكة. تعتمد هذه الطريقة على خادم PXE لتشغيل نظام التشغيل عبر شبكة حاسوب تحتوي على المكونات اللازمة لإنشاء صورة أو استعادة وسائط التخزين في الحاسوب. [ 24 ] يُستخدم هذا عادةً بالتزامن مع خادم DHCP لأتمتة تكوين معلمات الشبكة، بما في ذلك عناوين IP. تُستخدم تقنيات البث المتعدد أو البث العام أو البث الأحادي لاستعادة الصورة إلى العديد من الحواسيب في وقت واحد. [ 24 ] [ 23 ] لا تُجدي هذه الأساليب نفعًا إذا تعرض حاسوب واحد أو أكثر لفقدان الحزم. [ 23 ] ونتيجةً لذلك، تستخدم بعض حلول إنشاء الصور بروتوكول BitTorrent للتغلب على هذه المشكلة.

يقلل نشر الصور عبر الشبكة من الحاجة إلى صيانة وتحديث الأنظمة الفردية يدويًا. كما أن عملية التصوير أسهل من طرق الإعداد الآلية، إذ لا يحتاج المسؤول إلى معرفة التكوين السابق لنسخه. [ 23 ]

استراتيجية النسخ الاحتياطي

تحتوي صورة القرص على جميع الملفات والبيانات (أي خصائص الملفات وحالة تجزئتها ). لهذا السبب، تُستخدم أيضًا لعمل نسخ احتياطية من الوسائط الضوئية ( الأقراص المدمجة وأقراص DVD ، وما إلى ذلك)، وتتيح استعادة دقيقة وفعالة بعد إجراء تعديلات على النظام أو الجهاز الظاهري . عادةً، يمكن استخدام تصوير القرص لاستعادة النظام بالكامل إلى حالة التشغيل بسرعة بعد وقوع كارثة. [ 25 ]

الحفظ الرقمي

عادةً ما يُطلب من المكتبات والمتاحف أرشفة المعلومات وحفظها رقميًا دون تغييرها بأي شكل من الأشكال. [ 9 ] [ 26 ] تستخدم برامج المحاكاة غالبًا صور الأقراص لمحاكاة أقراص مرنة محفوظة. عادةً ما يكون هذا أسهل برمجةً من الوصول إلى محرك أقراص مرنة حقيقي (خاصةً إذا كانت الأقراص بتنسيق لا يدعمه نظام التشغيل المضيف)، ويتيح إدارة مكتبة كبيرة من البرامج. كما تتيح المحاكاة وضع صور الأقراص الموجودة في شكل قابل للاستخدام حتى لو لم تعد البيانات الموجودة في الصورة قابلة للقراءة بدون محاكاة. [ 13 ]

القيود

تستغرق عملية تصوير الأقراص وقتًا طويلاً، وتتطلب مساحة تخزين كبيرة، وقد تكون القراءة منها أبطأ من القراءة من القرص مباشرةً بسبب زيادة الحمل على الأداء. [ 3 ]

من بين القيود الأخرى عدم توفر البرامج اللازمة لقراءة محتويات الصورة. على سبيل المثال، قبل نظام التشغيل ويندوز 8، كان يلزم استخدام برامج خارجية لتركيب صور الأقراص. [ 27 ] [ 28 ] عند إنشاء صور لأنظمة تشغيل أجهزة كمبيوتر متعددة ذات اختلافات طفيفة، يتم تكرار الكثير من البيانات دون داعٍ، مما يهدر مساحة التخزين. [ 3 ]

السرعة والفشل

قد تكون عملية نسخ الأقراص بطيئة، خاصةً مع أجهزة التخزين القديمة. فمثلاً، قد يستغرق نسخ قرص DVD بسعة 4.7 جيجابايت حوالي 18 دقيقة. [ 9 ] وتتم قراءة وكتابة الأقراص المرنة بسرعة أبطأ بكثير من الأقراص الصلبة. لذلك، ورغم صغر حجمها، قد يستغرق نسخ قرص واحد عدة دقائق. في بعض الحالات، قد تفشل عملية نسخ الأقراص بسبب وجود قطاعات تالفة أو تلف مادي في الجهاز المصدر. [ 13 ] أدوات يونكس (مثل dd ) غير مصممة للتعامل مع حالات الفشل، مما يؤدي إلى فشل عملية إنشاء صورة القرص. [ 26 ] عندما يكون الهدف النهائي هو استعادة البيانات ، يُنصح باستخدام أدوات أكثر تخصصًا (مثل ddrescue ).

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كولوتون، إيدي؛ فاربويتز، جوناثان؛ رودريغيز، كارولين جيل (2022-11-02). "تصوير القرص كأداة نسخ احتياطي للأشياء الرقمية" . صيانة فنون الوسائط الزمنية . ص 204-222 . doi : 10.4324/9781003034865-17 . ISBN  978-1-003-03486-5أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 27 أبريل 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2023 .
  2. وودز ، كام؛ لي، كريستوفر أ.؛ غارفينكل، سيمسون (13 يونيو 2011). توسيع بنى المستودعات الرقمية لدعم حفظ صور الأقراص والوصول إليها . وقائع المؤتمر الدولي السنوي الحادي عشر المشترك بين جمعية آلات الحوسبة ومعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول المكتبات الرقمية. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: جمعية آلات الحوسبة. الصفحات 57-66 . doi : 10.1145/1998076.1998088 . hdl : 10945/44252 . ISBN  978-1-4503-0744-4. S2CID 2628912 . 
  3. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ بولاكاندام، ر.؛ لين، إكس.؛ هيبلر، م.؛ إيدي، إي.؛ ريتشي، ر. (٢٣-٢٦ أكتوبر ٢٠١١). تصوير الأقراص عالي الأداء مع التخزين المُزال منه البيانات المكررة (ملف PDF) . الندوة الثالثة والعشرون لجمعية ACM حول مبادئ أنظمة التشغيل. كاسكايس، البرتغال. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ ٢٠٢٣-٠٤-٠٢ . تم الاسترجاع بتاريخ ٢٠٢٣-٠٤-٠٢ .
  4. ↑ كافرستاد، يواكيم (2017)، "المفردات"، في كافرستاد، يواكيم (محرر)، دليل الأدلة الجنائية الرقمية: مقدمة موجزة وعملية ، سلسلة SpringerBriefs في علوم الحاسوب، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 125-126 ، doi : 10.1007/978-3-319-67450-6_12 ، ISBN  978-3-319-67450-6
  5. ↑ لي، سانغ سو؛ كيونغ، أون سونغ؛ هونغ، دو وون (2008). نظام تصوير أقراص عالي السرعة . ندوة IEEE الدولية للإلكترونيات الاستهلاكية لعام 2008. الصفحات 1-3 . doi : 10.1109/ISCE.2008.4559553 . S2CID 5932241 .  
  6. 1 2 غارفينكل، سيمسون ل. (2009). أتمتة معالجة الأدلة الجنائية الرقمية باستخدام SleuthKit وXML وPython . ورشة عمل IEEE الدولية الرابعة لعام 2009 حول المناهج المنهجية لهندسة الأدلة الجنائية الرقمية. الصفحات 73-84 . doi : 10.1109/SADFE.2009.12 . hdl : 10945/44249 . ISBN  978-0-7695-3792-4. S2CID 1624033 . 
  7. ↑ كاظم، محمد؛ مسعود، راحت؛ شبلي، محمد عويس (26-11-2013). تأمين صور الآلات الافتراضية في الحوسبة السحابية . وقائع المؤتمر الدولي السادس لأمن المعلومات والشبكات. نيويورك، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: رابطة آلات الحوسبة. ص 425-428 . doi : 10.1145/2523514.2523576 . ISBN  978-1-4503-2498-4. S2CID 2474546 . 
  8. 1 2 بلاكهام، ن.؛ هيغبي، س.؛ بيلي، م. (يونيو 2004). إعادة تصميم الحواسيب للمختبرات متعددة الأغراض . المؤتمر السنوي للجمعية الأمريكية لتعليم الهندسة لعام 2004. سولت ليك سيتي، يوتا. doi : 10.18260/1-2--14125 .
  9. 1 2 3 4 داي، مايكل؛ بينوك، مورين؛ ماي، بيتر؛ ديفيز، كيفن؛ ويبلي، سيمون؛ كيمورا، أكيكو؛ هالفارسون، إديث (2016). "حفظ المحتوى على الأقراص في المكتبة البريطانية: دروس مستفادة من مشروع فلاش باك" . الإسكندرية: مجلة القضايا الوطنية والدولية للمكتبات والمعلومات . 26 (3): 216-234 . doi : 10.1177/0955749016669775 . ISSN 0955-7490 . S2CID 63617004 .  
  10. 1 2 ستيوارت، داويد؛ أرفيدسون، أليكس (2022). الحاجة إلى السرعة: دراسة لسرعة أدوات تصوير الأقراص الجنائية .
  11. ↑ أرونكومار، ج.؛ فينكاتارامان، نيلانارايانان (1 يناير 2015). "نهج جديد لمعالجة مشكلة قابلية التشغيل البيني في الحوسبة السحابية" . وقائع علوم الحاسوب . البيانات الضخمة، والحوسبة السحابية، وتحديات الحوسبة. 50 : 554-559 . doi : 10.1016/j.procs.2015.04.083 . ISSN 1877-0509 . 
  12. ↑ باروكلو، جون باتريك؛ آصف، راميز (11 يونيو 2018). "تأمين برامج إدارة الحوسبة السحابية: دراسة استقصائية للتهديدات ونقاط الضعف والتدابير المضادة" . شبكات الأمن والاتصالات . 2018 e1681908. doi : 10.1155/2018/1681908 . ISSN 1939-0114 . 
  13. 1 2 3 كولوتون، إي.؛ فاربويتز، ج.؛ فورتوناتو، ف.؛ جيل، سي. (2019). "نحو أفضل الممارسات في تصوير الأقراص: نهج متعدد المؤسسات" . مراجعة الوسائط الإلكترونية . 6 .
  14. ↑ "أنظمة تشغيل الحواسيب المركزية من IBM" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل بتاريخ 1 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يونيو 2014 .
  15. ↑ ماكيون، مايك (2000). دمج لينكس وويندوز . برنتيس هول بروفيشنال. ISBN 978-0-13-030670-8.
  16. ↑ لي، هونغوي؛ يين، تشانغهونغ؛ شو، يابينغ؛ غو، تشينغجون (2010). بناء نظام التدريس العملي لمقرر أنظمة التشغيل . ورشة العمل الدولية الثانية لعام 2010 حول تكنولوجيا التعليم وعلوم الحاسوب. المجلد 1. الصفحات 405-408 . doi : 10.1109/ETCS.2010.184 . ISBN   978-1-4244-6388-6. S2CID 15706012 . 
  17. ↑ "نظرة عامة على جهاز فانتوم بيرنر" . شركة فانتومبيليتي. مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يوليو 2011 .
  18. ↑ "القرص المضغوط الافتراضي - النسخة الأصلية لجهاز الكمبيوتر الخاص بك" . موقع القرص المضغوط الافتراضي . شركة H+H Software GmbH. مؤرشف من الأصل بتاريخ 24 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 يوليو 2011 .
  19. ↑ "جهاز نسخ الأقراص المدمجة/أقراص الفيديو الرقمية الافتراضي" . سورس فورج . جيكنت، إنك. مؤرشف من الأصل في 17 فبراير 2011. تم الاطلاع عليه في 19 يوليو 2011 .
  20. ↑ كوزيروك، تشارلز م. (17 أبريل 2001). "وقت الوصول" . دليل الكمبيوتر الشخصي . أداء وموثوقية أقراص CD-ROM. مؤرشف من الأصل في 10 يناير 2019.
  21. ↑ بولينغ، جيراميا (1 يناير 2011). "كلونزيلا: بناء، استنساخ، تكرار" . مجلة لينكس . 2011 (201): 6:6. الرقم الدولي الموحد للدوريات 1075-3583 . مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2023. تم الاطلاع عليه في 12 يناير 2023 . 
  22. ↑ "إنشاء صورة ذهبية في Azure" . learn.microsoft.com .
  23. 1 2 3 4 شياو، ستيفن جيه إتش؛ هوانغ، يو-تشيانغ؛ تساي، يو-تشين؛ صن، تشين-كاي؛ ين، تشينغ-هسوان؛ هوانغ، تشي-يو (2021). "حل قائم على آلية بت تورنت لنشر الأنظمة على نطاق واسع" . IEEE Access . 9 : 21043-21058 . Bibcode : 2021IEEEA...921043S . doi : 10.1109/ACCESS.2021.3052525 . ISSN 2169-3536 . S2CID 231851821 .  
  24. 1 2 شياو، ستيفن جيه إتش؛ صن، تشين كاي؛ تساي، يو تشين؛ جوانغ، جير نان؛ هوانغ، تشي يو (2018). "تصميم وتنفيذ نظام نشر واسع النطاق مفتوح المصدر جديد" . العلوم التطبيقية . 8 (6): 965. doi : 10.3390/app8060965 . ISSN 2076-3417 . 
  25. ↑ "تصوير سريع وقابل للتوسع للأقراص باستخدام فريسبي" . www.cs.utah.edu . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 يناير 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2023 .
  26. 1 2 دورنو، جون؛ تروفيمتشوك، جيري (21 يناير 2015). "التحليل الجنائي الرقمي بميزانية محدودة: دراسة حالة من جامعة فيكتوريا" . مجلة Code4Lib (27). ISSN 1940-5758 . 
  27. ↑ "الوصول إلى البيانات في ملفات ISO وVHD" . بناء نظام التشغيل Windows 8 (مدونات TechNet) . مايكروسوفت. 30 أغسطس 2011. مؤرشف من الأصل في 19 أبريل 2012. تم الاطلاع عليه في 27 أبريل 2012 .
  28. ↑ "Mount-DiskImage" . مايكروسوفت.