Una imagen de disco es una instantánea de la estructura y los datos de un dispositivo de almacenamiento, normalmente almacenados en uno o más archivos de computadora en otro dispositivo de almacenamiento. [1] [2]
Tradicionalmente, las imágenes de disco eran copias bit a bit de cada sector de un disco duro, a menudo creadas con fines forenses digitales, pero ahora es común copiar solo los datos asignados para reducir el espacio de almacenamiento. [3] [4] La compresión y la deduplicación se utilizan comúnmente para reducir el tamaño del conjunto de archivos de imagen. [3] [5]
La creación de imágenes de disco se realiza para diversos fines, entre ellos, la informática forense digital , [6] [2] la computación en la nube , [7] la administración del sistema , [8] como parte de una estrategia de copia de seguridad, [1] y la emulación heredada como parte de una estrategia de preservación digital . [9] Las imágenes de disco se pueden crear en diversos formatos, según el propósito. Las imágenes de disco virtuales (como VHD y VMDK) están destinadas a utilizarse para la informática en la nube, [10] [11] las imágenes ISO están destinadas a emular medios ópticos [12] y las imágenes de disco sin procesar se utilizan para fines forenses. [2] Los formatos propietarios suelen ser utilizados por el software de creación de imágenes de disco.
A pesar de los beneficios de las imágenes de disco, los costos de almacenamiento pueden ser altos, [3] la administración puede ser difícil [6] y su creación puede llevar mucho tiempo. [13] [9]
Las imágenes de disco se utilizaron originalmente (a finales de los años 1960) para realizar copias de seguridad y clonar discos de medios de disco de mainframe. Las primeras eran tan pequeñas como 5 megabytes y tan grandes como 330 megabytes, y el medio de copia era la cinta magnética , que tenía una capacidad de hasta 200 megabytes por bobina. [14] Las imágenes de disco se volvieron mucho más populares cuando los medios de disquete se hicieron populares, donde la replicación o el almacenamiento de una estructura exacta era necesaria y eficiente, especialmente en el caso de disquetes protegidos contra copia .
La creación de imágenes de disco se denomina creación de imágenes de disco y suele llevar mucho tiempo, incluso con una computadora rápida, porque se debe copiar todo el disco. [13] Por lo general, la creación de imágenes de disco requiere un programa de creación de imágenes de disco de terceros o un software de respaldo. El software requerido varía según el tipo de imagen de disco que se deba crear. Por ejemplo, RawWrite y WinImage crean archivos de imagen de disquete para MS-DOS y Microsoft Windows . [15] [16] En Unix o sistemas similares, el programa dd se puede utilizar para crear imágenes de disco sin procesar. [2] Apple Disk Copy se puede utilizar en sistemas Mac OS y macOS clásicos para crear y escribir archivos de imagen de disco.
El software de creación de CD/DVD, como Nero Burning ROM, puede generar y cargar imágenes de disco para medios ópticos. Un grabador de discos virtuales es un programa informático que emula un dispositivo de creación de discos real, como una grabadora de CD o DVD. En lugar de escribir datos en un disco real, crea una imagen de disco virtual. [17] [18] Un grabador virtual, por definición, aparece como una unidad de disco en el sistema con capacidades de escritura (a diferencia de los programas de creación de discos convencionales que pueden crear imágenes de discos virtuales), lo que permite que el software que puede grabar discos cree discos virtuales. [19]
La creación de imágenes forenses es el proceso de crear una copia bit a bit de los datos del disco, incluidos archivos, metadatos, información de volumen, sistemas de archivos y su estructura. [2] A menudo, estas imágenes también se procesan para verificar su integridad y que no hayan sido alteradas desde su creación. A diferencia de la creación de imágenes de discos para otros fines, las aplicaciones forenses digitales toman una copia bit a bit para garantizar la solidez forense. El propósito de crear imágenes del disco no es solo descubrir evidencia preservada en información digital, sino también examinar el disco para reunir pistas sobre cómo se cometió el delito.
La creación de una imagen de disco virtual de un medio óptico o una unidad de disco duro se realiza normalmente para que el contenido esté disponible para una o más máquinas virtuales . Las máquinas virtuales emulan una unidad de CD/DVD leyendo una imagen ISO . Esto también puede ser más rápido que leer desde el medio óptico físico. [20] Además, hay menos problemas con el desgaste. Una unidad de disco duro o una unidad de estado sólido en una máquina virtual se implementa como una imagen de disco (es decir, el formato VHD utilizado por Hyper-V de Microsoft , el formato VDI utilizado por VirtualBox de Oracle Corporation , el formato VMDK utilizado para máquinas virtuales VMware o el formato QCOW utilizado por QEMU ). Las imágenes de disco duro virtuales tienden a almacenarse como una colección de archivos (donde cada uno tiene normalmente un tamaño de 2 GB) o como un solo archivo. Las máquinas virtuales tratan el conjunto de imágenes como una unidad física.
Las instituciones educativas y las empresas a menudo necesitan comprar o reemplazar sistemas informáticos en grandes cantidades. La creación de imágenes de disco se utiliza comúnmente para implementar rápidamente la misma configuración en todas las estaciones de trabajo. [8] El software de creación de imágenes de disco se utiliza para crear una imagen de un sistema completamente configurado (a esta imagen a veces se la denomina imagen dorada). [21] [22] Luego, esta imagen se escribe en el disco duro de una computadora (lo que a veces se describe como restaurar una imagen). [23]
La restauración de imágenes se puede realizar mediante la implementación de imágenes basada en red. Este método utiliza un servidor PXE para iniciar un sistema operativo a través de una red informática que contiene los componentes necesarios para crear imágenes o restaurar medios de almacenamiento en una computadora. [24] Esto se suele utilizar junto con un servidor DHCP para automatizar la configuración de parámetros de red, incluidas las direcciones IP. La multidifusión , la difusión o la unidifusión tienden a utilizarse para restaurar una imagen en muchas computadoras simultáneamente. [24] [23] Estos enfoques no funcionan bien si una o más computadoras experimentan pérdida de paquetes. [23] Como resultado, algunas soluciones de imágenes utilizan el protocolo BitTorrent para superar este problema.
La implementación de imágenes en red reduce la necesidad de mantener y actualizar manualmente los sistemas individuales. La creación de imágenes también es más sencilla que los métodos de configuración automática porque un administrador no necesita tener conocimiento de la configuración anterior para copiarla. [23]
Una imagen de disco contiene todos los archivos y datos (es decir, los atributos de los archivos y el estado de fragmentación de los mismos ). Por este motivo, también se utiliza para realizar copias de seguridad de medios ópticos ( CD y DVD , etc.) y permite la recuperación exacta y eficiente después de experimentar con modificaciones en un sistema o una máquina virtual . Normalmente, la creación de imágenes de disco se puede utilizar para restaurar rápidamente un sistema completo a un estado operativo después de un desastre. [25]
Las bibliotecas y los museos suelen tener que archivar y conservar digitalmente la información sin alterarla de ninguna manera. [9] [26] Los emuladores suelen utilizar imágenes de disco para emular disquetes que se han conservado. Esto suele ser más sencillo de programar que acceder a una unidad de disquete real (en particular si los discos están en un formato no compatible con el sistema operativo anfitrión) y permite gestionar una gran biblioteca de software. La emulación también permite convertir las imágenes de disco existentes en un formato utilizable aunque los datos contenidos en la imagen ya no sean legibles sin la emulación. [12]
La creación de imágenes de disco requiere mucho tiempo, los requisitos de espacio son altos y la lectura desde ellas puede ser más lenta que la lectura desde el disco directamente debido a una sobrecarga de rendimiento. [3]
Otras limitaciones pueden ser la falta de acceso al software necesario para leer el contenido de la imagen. Por ejemplo, antes de Windows 8, se necesitaba software de terceros para montar imágenes de disco. [27] [28] Cuando se crean imágenes de varios equipos con diferencias mínimas, se duplican muchos datos innecesariamente, lo que desperdicia espacio. [3]
La creación de imágenes de disco puede ser lenta, especialmente en el caso de dispositivos de almacenamiento antiguos. Un DVD típico de 4,7 GB puede tardar una media de 18 minutos en duplicarse. [9] Los disquetes se leen y escriben mucho más lentamente que los discos duros. Por tanto, a pesar de su pequeño tamaño, puede llevar varios minutos copiar un solo disco. En algunos casos, la creación de imágenes de disco puede fallar debido a sectores defectuosos o al desgaste físico del dispositivo de origen. [12] Las utilidades de Unix (como dd ) no están diseñadas para hacer frente a fallos, lo que hace que el proceso de creación de imágenes de disco falle. [26] Cuando la recuperación de datos es el objetivo final, se recomienda utilizar herramientas más especializadas (como ddrescue ).