La clonación de discos es el proceso de duplicar todos los datos en una unidad de almacenamiento digital , como un disco duro o una unidad de estado sólido , utilizando técnicas de hardware o software. [1] A diferencia de la copia de archivos, la clonación de discos también duplica los sistemas de archivos , las particiones , los metadatos de la unidad y el espacio libre en la unidad. [2] Las razones comunes para clonar una unidad incluyen; copia de seguridad y recuperación de datos; duplicar la configuración de una computadora para implementación masiva y para preservar datos para fines forenses digitales . [1] [3] [4] La clonación de unidades se puede utilizar junto con la creación de imágenes de unidades , donde los datos clonados se guardan en uno o más archivos en otra unidad en lugar de copiarse directamente a otra unidad.
La clonación de discos se realiza copiando el contenido de una unidad llamada unidad de origen. Si bien se denomina "clonación de discos", se puede clonar cualquier tipo de medio de almacenamiento que se conecte a la computadora a través de USB , NVMe o SATA . Se lee una pequeña cantidad de datos y luego se almacena en la memoria de la computadora. Luego, los datos se escriben directamente en otra unidad (de destino) o en una imagen de disco .
Por lo general, la unidad de destino se conecta a una computadora (Fig. 1). Una vez conectada, se utiliza un clonador de discos para realizar la clonación. Se puede utilizar un clonador de unidades basado en hardware que no requiere una computadora. [5] Sin embargo, los clonadores de software tienden a permitir una mayor flexibilidad porque pueden excluir la duplicación de datos no deseados, lo que reduce el tiempo de clonación. Por ejemplo, el software puede redimensionar el sistema de archivos y las particiones, lo que permite clonar datos en una unidad igual o mayor que el espacio total utilizado. La mayoría de los clonadores basados en hardware generalmente requieren que la unidad de destino tenga el mismo tamaño que la unidad de origen, incluso si solo se utiliza una fracción del espacio. [5] Algunos clonadores de hardware pueden clonar solo el espacio utilizado, pero tienden a ser mucho más costosos.
Un uso común de la clonación de discos es para la implementación. Por ejemplo, un grupo de computadoras con hardware similar se puede configurar mucho más rápido mediante la clonación de la configuración. En las instituciones educativas, se espera que los estudiantes experimenten con las computadoras para aprender. La clonación de discos se puede utilizar para ayudar a mantener las computadoras limpias y configuradas correctamente. [6] Además, si bien la instalación del sistema operativo es rápida, la instalación de programas y la garantía de una configuración consistente requieren mucho tiempo. Por lo tanto, la clonación de discos busca mitigar este desafío administrativo.
Una de las aplicaciones más comunes de la clonación de discos es la de la investigación forense digital. [7] El objetivo es garantizar que los datos se conserven en el momento en que se adquirieron para su posterior análisis. [8] Las técnicas para clonar un disco con fines forenses difieren de las de clonar una unidad con otros fines. Normalmente, el proceso de clonación en sí no debe interferir con los datos. Como no se puede instalar software en el sistema, generalmente se utiliza un clonador basado en hardware para duplicar los datos en otra unidad o imagen. [1] Además, el clonador basado en hardware también tiene capacidades de bloqueo de escritura que interceptan los comandos de escritura para evitar que se escriban datos en la unidad. [8]
La clonación de discos se puede utilizar como una solución de copia de seguridad mediante la creación de un duplicado de los datos tal como existían cuando se inició la clonación. [9] La clonación se puede utilizar para restaurar archivos dañados, como bases de datos dañadas. En las soluciones de software modernas, no es raro que las técnicas de clonación de discos se combinen con técnicas de creación de imágenes de discos para crear una solución de copia de seguridad.
La actualización a una unidad más grande o más rápida se puede facilitar clonando la unidad antigua a la nueva una vez que esté instalada en el sistema. Esto reduce la necesidad de tener que reinstalar manualmente las aplicaciones, los controladores y el sistema operativo. [10] El procedimiento se puede utilizar al migrar de unidades de disco duro mecánicas a unidades de estado sólido . [11] El software de clonación moderno tiende a comunicarse con los dispositivos de almacenamiento a través de una interfaz común, lo que significa que cualquier dispositivo de almacenamiento se puede clonar y migrar. A veces, el arranque desde la unidad de destino puede fallar y requerir ajustes en la UEFI o BIOS de la computadora para que el nuevo clon sea arrancable. [12]
Hay varios desafíos técnicos que deben tenerse en cuenta al planificar la clonación de una unidad.
A menudo, el software de clonación se ejecuta dentro del sistema operativo que se ejecuta en una de las unidades que se clonan. Como resultado, cualquier intento de clonar el contenido de la unidad, incluso en un archivo, provocaría la corrupción de los datos . En consecuencia, el clonador de la unidad debe asegurarse de que los datos de la unidad de origen permanezcan en un estado coherente en el momento de la lectura. Además, en el caso de que el usuario desee clonar en la unidad del sistema de la computadora, esto generalmente no se puede hacer mientras el sistema operativo esté en ejecución.
Una solución común para clonar una unidad que está en uso, que se utiliza mediante software como CloneZilla , es arrancar desde un sistema operativo basado en Linux para que la unidad se pueda copiar y/o sobrescribir. [6] [13] Este enfoque no es adecuado para servidores que necesitan estar en funcionamiento todo el tiempo y no se pueden apagar de forma rutinaria para realizar la operación de copia de seguridad (o clonación). [14] Además, el sistema operativo basado en Linux debe proporcionar controladores adecuados para el hardware del sistema. También se requieren controladores para las unidades de origen y destino y para cualquier almacenamiento conectado que facilite la operación de clonación, como USB, dispositivo de cinta y controladores de red.
Algunos sistemas operativos basados en servidores incorporan mecanismos que permiten realizar copias de seguridad de la unidad de forma segura mientras el sistema está en funcionamiento para superar estos desafíos. Por ejemplo, Windows Server 2003 (y versiones posteriores) incluye el servicio de copia de seguridad de volumen (VSS). [14] [15] VSS toma una instantánea de la unidad de forma que los cambios no se escriban en la instantánea. [16] La instantánea crea una unidad virtual denominada volumen de copia de seguridad (o clonación) del que se realiza una copia de seguridad mediante el software.
La clonación de discos puede llevar mucho tiempo, especialmente en el caso de discos grandes, ya que un clon verdadero necesita copiar todos los datos del disco, incluso si la mayoría de los datos residen en un espacio de disco no asignado. [1] Las soluciones de software pueden determinar el espacio en uso y copiar solo los datos utilizados, lo que reduce el tiempo necesario para clonar la unidad. Algunos clonadores de unidades utilizan subprocesos múltiples para acelerar aún más la operación de clonación. [1]