Disk Image – Wikipedia

EIN Disk-ImageBeim Rechnen handelt es sich um eine Computerdatei, die den Inhalt und die Struktur eines Datenträgers oder eines gesamten Datenspeichergeräts enthält, z. B. eines Festplattenlaufwerks, eines Bandlaufwerks, einer Diskette, eines optischen Datenträgers oder eines USB-Flash-Laufwerks. Ein Disk-Image wird normalerweise erstellt, indem eine sektorweise Kopie des Quellmediums erstellt wird, wodurch die Struktur und der Inhalt eines Speichergeräts unabhängig vom Dateisystem perfekt repliziert werden. Abhängig vom Disk-Image-Format kann ein Disk-Image eine oder mehrere Computerdateien umfassen.

Das Dateiformat kann ein offener Standard sein, beispielsweise das ISO-Image-Format für optische Disc-Images, oder ein Disk-Image kann für eine bestimmte Softwareanwendung eindeutig sein.

Die Größe eines Disk-Images kann groß sein, da es den Inhalt einer gesamten Disk enthält. Um den Speicherbedarf zu verringern, kann ein Imaging-Dienstprogramm, das sich des Dateisystems bewusst ist, das Kopieren nicht verwendeten Speicherplatzes unterlassen und den verwendeten Speicherplatz komprimieren.

Geschichte[edit]

Disk-Images wurden ursprünglich (Ende der 1960er Jahre) zum Sichern und Klonen von Mainframe-Disk-Medien verwendet. Die ersten waren so klein wie 5 Megabyte und so groß wie 330 Megabyte, und das Kopiermedium war ein Magnetband, das bis zu 200 Megabyte pro Rolle lief.^[1] Disk-Images wurden immer beliebter, als Diskettenmedien populär wurden, bei denen die Replikation oder Speicherung einer exakten Struktur erforderlich und effizient war, insbesondere bei kopiergeschützten Disketten.

Disk-Images werden zum Duplizieren von optischen Medien wie DVDs, Blu-ray-Discs usw. verwendet. Sie werden auch zum Erstellen perfekter Klone von Festplatten verwendet.

Eine virtuelle Festplatte kann jede Art von physischem Laufwerk emulieren, z. B. ein Festplattenlaufwerk, ein Bandlaufwerk, ein Schlüssellaufwerk, ein Diskettenlaufwerk, eine CD / DVD / BD / HD-DVD oder eine Netzwerkfreigabe. Da es nicht physisch ist, ist natürlich ein darauf abgestimmtes virtuelles Lesegerät erforderlich (siehe unten). Ein emuliertes Laufwerk wird normalerweise entweder im RAM für einen schnellen Lese- / Schreibzugriff (als RAM-Disk bezeichnet) oder auf einer Festplatte erstellt. Typische Verwendungen von virtuellen Laufwerken umfassen das Mounten von Disk-Images von CDs und DVDs sowie das Mounten von virtuellen Festplatten zum Zwecke der On-the-Fly-Disk-Verschlüsselung (“OTFE”).

Einige Betriebssysteme wie Linux^[2] und macOS^[3] Integrierte Funktionen für virtuelle Laufwerke (z. B. das Loop-Gerät), während andere, z. B. ältere Versionen von Microsoft Windows, zusätzliche Software erfordern. Ab Windows 8 bietet Windows native Funktionen für virtuelle Laufwerke.^[4][5]

Virtuelle Laufwerke sind normalerweise schreibgeschützt und werden zum Mounten vorhandener Disk-Images verwendet, die vom Laufwerk nicht geändert werden können. Einige Softwareprogramme bieten jedoch virtuelle CD / DVD-Laufwerke, mit denen neue Disk-Images erstellt werden können. Diese Art von virtuellem Laufwerk wird unter verschiedenen Namen geführt, einschließlich “virtueller Brenner”.

Erweiterung[edit]

Durch die Verwendung von Disk-Images in einem virtuellen Laufwerk können Benutzer Daten zwischen Technologien verschieben, z. B. vom optischen CD-Laufwerk zum Festplattenlaufwerk. Dies kann Vorteile wie Geschwindigkeit und Rauschen bieten (Festplatten sind normalerweise vier- oder fünfmal schneller als optische Laufwerke).^[6] sind leiser, leiden unter weniger Verschleiß und sind im Fall von Festkörperantrieben immun gegen ein physisches Trauma). Darüber hinaus kann der Stromverbrauch gesenkt werden, da möglicherweise nur ein Gerät (eine Festplatte) anstelle von zwei (Festplatte plus optisches Laufwerk) verwendet werden kann.

Virtuelle Laufwerke können auch als Teil der Emulation einer gesamten Maschine (einer virtuellen Maschine) verwendet werden.

Softwareverteilung[edit]

Seit der Verbreitung von Breitband sind CD- und DVD-Images ein gängiges Medium für Linux-Distributionen geworden.^[2] Anwendungen für macOS werden häufig online als Apple Disk Image geliefert, das ein Dateisystem enthält, das die Anwendung, die Dokumentation für die Anwendung usw. enthält. Online-Daten und bootfähige Wiederherstellungs-CD-Images werden für Kunden bestimmter kommerzieller Softwareunternehmen bereitgestellt.

Disk-Images können auch zum Verteilen von Software über ein Unternehmensnetzwerk oder zur Portabilität verwendet werden (viele CD / DVD-Images können auf einem Festplattenlaufwerk gespeichert werden). Es gibt verschiedene Arten von Software, mit denen Software auf eine große Anzahl von vernetzten Computern verteilt werden kann, ohne dass der Benutzer gestört wird. Einige können sogar nur nachts aktualisiert werden, damit die Maschinen während der Geschäftszeiten nicht gestört werden. Diese Technologien reduzieren die Auswirkungen auf den Endbenutzer und reduzieren die Zeit und die Arbeitskräfte, die zur Gewährleistung einer sicheren Unternehmensumgebung erforderlich sind, erheblich.^[7] Die Effizienz wird auch gesteigert, weil die Möglichkeit menschlicher Fehler viel geringer ist. Möglicherweise sind auch Disk-Images erforderlich, um Software auf Computer ohne kompatibles physisches Laufwerk zu übertragen.

Auf Computern unter macOS sind Disk-Images der am häufigsten verwendete Dateityp für Software-Downloads, die normalerweise mit einem Webbrowser heruntergeladen werden. Bei den Images handelt es sich normalerweise um komprimierte Apple Disk Image-Dateien (.dmg-Suffix). Sie werden normalerweise durch direktes Mounten ohne Verwendung einer echten Festplatte geöffnet. Der Vorteil gegenüber einigen anderen Technologien wie Zip- und RAR-Archiven besteht darin, dass sie keinen redundanten Laufwerksplatz für die nicht archivierten Daten benötigen.

Softwarepakete für Windows werden manchmal auch als Disk-Images einschließlich ISO-Images verteilt. Während Windows-Versionen vor Windows 7 das Mounten von Disk-Images auf dem Dateisystem nicht nativ unterstützen, stehen hierfür verschiedene Softwareoptionen zur Verfügung. Siehe Vergleich der Disc-Image-Software.

Sicherheit[edit]

Virtuelle Festplatten werden häufig in On-the-Fly-Software zur Festplattenverschlüsselung (“OTFE”) wie FreeOTFE und TrueCrypt verwendet, bei der ein verschlüsseltes “Image” einer Festplatte auf dem Computer gespeichert wird. Wenn das Kennwort der Festplatte eingegeben wird, wird das Festplatten-Image “gemountet” und als neues Volume auf dem Computer verfügbar gemacht. Auf dieses virtuelle Laufwerk geschriebene Dateien werden in das verschlüsselte Image geschrieben und niemals im Klartext gespeichert.

Der Vorgang zum Bereitstellen einer Computerdiskette zur Verwendung wird als “Mounten” bezeichnet, der Vorgang zum Entfernen als “Demontage” oder “Demontage”. Dieselben Begriffe werden verwendet, um eine verschlüsselte Festplatte verfügbar oder nicht verfügbar zu machen.

Virtualisierung[edit]

Ein Festplattenabbild wird von einem Virtual Machine Monitor als Systemadministrator unter Verwendung von Namensbegriffen interpretiert. Ein Festplattenabbild für einen bestimmten Virtual Machine Monitor verfügt über eine bestimmte Datei.

Das Festplatten-Imaging wird in mehreren Hauptanwendungsbereichen verwendet:

• Forensische Bildgebung ist der Prozess, bei dem der gesamte Laufwerksinhalt in eine Datei abgebildet wird und Werte die Integrität der Image-Datei überprüfen. Forensische Bilder werden mithilfe von Softwaretools erfasst. Einige Tools haben zuvor erwähnte forensische Funktionen hinzugefügt. Es wird normalerweise verwendet, um den Inhalt der Festplatte für die Verwendung in einem anderen System zu replizieren. Dies kann normalerweise von Softwareprogrammen durchgeführt werden, da nur die Dateien selbst strukturiert sind.
• Bei der Datenwiederherstellungs-Bildgebung wird jeder einzelne Sektor auf dem Quelllaufwerk auf ein anderes Medium abgebildet, von dem die erforderlichen Dateien abgerufen werden können. In Datenwiederherstellungssituationen kann man sich nicht auf die Integrität der Dateistruktur verlassen, und daher ist eine vollständige Sektorkopie erforderlich, damit das Imaging dort endet. Forensische Images werden normalerweise mit Softwaretools erfasst. Forensische Imaging-Softwaretools sind jedoch nur sehr eingeschränkt in der Lage, Laufwerke mit schwerwiegenden Fehlern zu verarbeiten, was häufig der Fall ist.

Systemsicherung[edit]

Einige Sicherungsprogramme sichern nur Benutzerdateien. Boot-Informationen und vom Betriebssystem gesperrte Dateien, z. B. die zum Zeitpunkt der Sicherung verwendeten, werden unter einigen Betriebssystemen möglicherweise nicht gespeichert. Ein Disk-Image enthält alle Dateien und repliziert alle Daten originalgetreu. Aus diesem Grund wird es auch zum Sichern von CDs und DVDs verwendet.

Dateien, die nicht zu installierten Programmen gehören, können normalerweise mit dateibasierter Sicherungssoftware gesichert werden. Dies wird bevorzugt, da dateibasierte Sicherungen normalerweise mehr Zeit oder Speicherplatz sparen, da sie niemals nicht verwendeten Speicherplatz kopieren (als bitidentisch image tut dies), sie sind normalerweise in der Lage, inkrementelle Sicherungen durchzuführen, und haben im Allgemeinen mehr Flexibilität. Bei Dateien installierter Programme können dateibasierte Sicherungslösungen jedoch möglicherweise nicht alle erforderlichen Merkmale reproduzieren, insbesondere bei Windows-Systemen. Beispielsweise verwenden in Windows bestimmte Registrierungsschlüssel kurze Dateinamen, die manchmal nicht durch dateibasierte Sicherung reproduziert werden. Einige kommerzielle Softwareprogramme verwenden Kopierschutz, der Probleme verursacht, wenn eine Datei in einen anderen Festplattensektor verschoben wird, und dateibasierte Sicherungen Metadaten wie Sicherheitsattribute werden nicht immer reproduziert. Das Erstellen eines bitidentischen Disk-Images ist eine Möglichkeit, um sicherzustellen, dass die Systemsicherung genau dem Original entspricht. Bitidentische Images können unter Linux mit dd erstellt werden, das auf fast allen Live-CDs verfügbar ist.

Die meisten kommerziellen Bildbearbeitungsprogramme sind “benutzerfreundlich” und “automatisch”, erstellen jedoch möglicherweise keine bitidentischen Bilder. Diese Programme bieten die meisten der gleichen Vorteile, mit der Ausnahme, dass sie möglicherweise die Wiederherstellung auf Partitionen mit einer anderen Größe oder Dateizuordnungsgröße ermöglichen und somit möglicherweise nicht Legen Sie Dateien genau auf den gleichen Sektor. Wenn sie Windows Vista nicht unterstützen, können sie außerdem Partitionen leicht verschieben oder neu ausrichten und so Vista nicht mehr bootfähig machen (siehe Windows Vista-Startvorgang).

Schnelle Bereitstellung von Klonsystemen[edit]

Große Unternehmen müssen häufig in großer Zahl neue Computersysteme kaufen oder ersetzen. Die Installation von Betriebssystemen und Programmen nacheinander in jedem von ihnen erfordert viel Zeit und Mühe und birgt eine erhebliche Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler. Daher verwenden Systemadministratoren Disk Imaging, um die vollständig vorbereitete Softwareumgebung eines Referenzsystems schnell zu klonen. Diese Methode spart Zeit und Mühe und ermöglicht es Administratoren, sich auf eindeutige Unterschiede zu konzentrieren, die jedes System tragen muss.

Es gibt verschiedene Arten von Disk-Imaging-Software, die mithilfe der Single-Instancing-Technologie Zeit, Bandbreite und Speicher reduzieren, die zum Erfassen und Archivieren von Disk-Images erforderlich sind. Dies ermöglicht die blitzschnelle Neuerstellung und Übertragung von informationsreichen Festplattenabbildern. Dies ist eine erhebliche Verbesserung gegenüber den Tagen, an denen Programmierer Stunden damit verbracht haben, jeden Computer innerhalb eines Unternehmens zu konfigurieren.^[8]

Legacy-Hardware-Emulation[edit]

Emulatoren verwenden häufig Disk-Images, um das Diskettenlaufwerk des zu emulierenden Computers zu simulieren. Dies ist normalerweise einfacher zu programmieren als der Zugriff auf ein echtes Diskettenlaufwerk (insbesondere wenn die Festplatten in einem vom Host-Betriebssystem nicht unterstützten Format vorliegen) und ermöglicht die Verwaltung einer großen Softwarebibliothek.

Umgehung des Kopierschutzes[edit]

EIN Mini-Bild ist eine optische Disc-Image-Datei in einem Format, das den Inhalt der Disk fälscht, um den CD / DVD-Kopierschutz zu umgehen.

Da sie die volle Größe der Originaldiskette haben, werden stattdessen Mini-Images gespeichert. Mini-Images sind klein, in der Größenordnung von Kilobyte, und enthalten nur die Informationen, die zur Umgehung von CD-Prüfungen erforderlich sind. Deshalb; Das Mini-Image ist eine Form eines No-CD-Cracks für nicht lizenzierte Spiele und legal gesicherte Spiele. Mini-Images enthalten nicht die realen Daten aus einer Image-Datei, sondern nur den Code, der zur Erfüllung der CD-Prüfung benötigt wird. Sie können dem Computerprogramm keine CD- oder DVD-gestützten Daten wie Image- oder Videodateien auf der Festplatte bereitstellen.

Schaffung[edit]

Das Erstellen eines Disk-Images erfolgt mit einem geeigneten Programm. Verschiedene Disk-Imaging-Programme verfügen über unterschiedliche Funktionen und können sich auf das Imaging von Festplatten (einschließlich Sicherung, Wiederherstellung und Einführung von Festplatten) oder das Imaging von optischen Medien (CD / DVD-Images) konzentrieren.

EIN Virtual Disk Writer oder virtueller Brenner ist ein Computerprogramm, das ein tatsächliches Disc-Authoring-Gerät wie einen CD- oder DVD-Brenner emuliert. Anstatt Daten auf eine tatsächliche Disc zu schreiben, wird ein Image der virtuellen Festplatte erstellt.^[9][10] Ein virtueller Brenner wird per Definition als Diskettenlaufwerk im System mit Schreibfunktionen angezeigt (im Gegensatz zu herkömmlichen Disc-Authoring-Programmen, mit denen Images von virtuellen Disketten erstellt werden können), sodass Software, die Discs brennen kann, virtuelle Discs erstellen kann.^[11]

Dateiformate[edit]

Dienstprogramme[edit]

RawWrite und WinImage sind Beispiele für das Schreiben / Erstellen von Disketten-Image-Dateien für MS-DOS und Microsoft Windows. Sie können verwendet werden, um Rohbilddateien von einer Diskette zu erstellen und solche Bilddateien auf eine Diskette zu schreiben.

In Unix oder ähnlichen Systemen kann das Programm dd verwendet werden, um Disk-Images zu erstellen oder auf eine bestimmte Disk zu schreiben. Es ist auch möglich, sie auf Blockebene mit einem Loop-Gerät zu mounten und darauf zuzugreifen.

Apple Disk Copy kann unter klassischen Mac OS- und macOS-Systemen zum Erstellen und Schreiben von Disk-Image-Dateien verwendet werden.

Authoring-Software für CDs / DVDs wie Nero Burning ROM kann Disk-Images für optische Medien generieren und laden.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]