Una imagen de disco es una instantánea de la estructura de un dispositivo de almacenamiento y de los datos que normalmente se almacenan 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] Las imágenes de disco se realizan para una variedad de propósitos que incluyen análisis forense digital, [6] [2] computación en la nube , [7] administración de sistemas , [8] como parte de una estrategia de respaldo, [1] y emulación heredada. como parte de una estrategia de preservación digital . [9] Las imágenes de disco se pueden crear en una variedad de formatos según el propósito. Las imágenes de discos virtuales (como VHD y VMDK) están destinadas a la computación en la nube, [10] [11] las imágenes ISO están destinadas a emular medios ópticos [12] y las imágenes de disco sin formato se utilizan con fines forenses. [2] El software de imágenes de disco suele utilizar formatos propietarios. 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 la década de 1960) para realizar copias de seguridad y clonación de discos de medios de disco de mainframe. Los primeros eran tan pequeños como 5 megabytes y tan grandes como 330 megabytes, y el medio de copia era cinta magnética , que alcanzaba los 200 megabytes por carrete. [14] Las imágenes de disco se hicieron mucho más populares cuando los disquetes se hicieron populares, donde la replicación o 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, a menudo, requiere mucho tiempo, incluso con una computadora rápida, porque se debe copiar todo el disco. [13] Normalmente, la creación de imágenes de disco requiere un programa de creación de imágenes de disco de terceros o un software de copia de seguridad. El software requerido varía según el tipo de imagen de disco que se debe 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 formato. [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. Una grabadora de discos virtuales o una grabadora virtual es un programa informático que emula un dispositivo de creación de discos real, como una grabadora de CD o una grabadora de DVD. En lugar de escribir datos en un disco real, crea una imagen de disco virtual. [17] [18] Una grabadora 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 imágenes virtuales. discos. [19]
Las imágenes forenses son el proceso de crear una copia bit a bit de los datos en la unidad, 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 las imágenes de disco para otros fines, las aplicaciones forenses digitales toman una copia bit a bit para garantizar la solidez forense. El propósito de obtener imágenes del disco no solo es descubrir evidencia preservada en información digital sino también examinar el disco para recopilar pistas de cómo se cometió el crimen.
En la computación en la nube, la creación de una imagen de disco virtual de un medio óptico o una unidad de disco duro generalmente se realiza 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 de desgaste. Una unidad de disco duro o 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 VMware virtual máquinas, o el formato QCOW utilizado por QEMU ). Las imágenes de discos duros virtuales tienden a almacenarse como una colección de archivos (donde cada uno suele tener un tamaño de 2 GB) o como un solo archivo. Las máquinas virtuales tratan la imagen configurada como una unidad física.
Las instituciones educativas y las empresas a menudo pueden necesitar comprar o reemplazar sistemas informáticos en grandes cantidades. La creación de imágenes de disco se utiliza comúnmente para implementar la misma configuración en todas las estaciones de trabajo. [8] Normalmente, el software de imágenes de disco (como Ghost o Clonezilla ) se utiliza para crear una imagen de un sistema completamente configurado. [21] Esta imagen luego se escribe en el disco duro de una computadora, lo que a veces se describe como restaurar una imagen. [22] Esta restauración a veces se realiza a través de una red informática mediante multidifusión o BitTorrent a dispositivos que necesitan restaurar su configuración. [23] [22] Esto reduce la necesidad de mantener y actualizar sistemas individuales manualmente. La creación de imágenes también es más sencilla que los métodos de configuración automatizados porque un administrador no necesita tener conocimiento de la configuración anterior para copiarla. [22] La creación de imágenes de disco requiere que todos los dispositivos sean idénticos y no proporciona flexibilidad para ajustar la configuración.
La implementación de imágenes basada en red normalmente utiliza un servidor PXE para iniciar un sistema operativo mínimo a través de la red que contiene los componentes necesarios para generar imágenes o restaurar medios de almacenamiento en una computadora. [23] Esto generalmente se usa junto con un servidor DHCP para automatizar la configuración de los parámetros de red, incluidas las direcciones IP . Normalmente, se utiliza multidifusión , radiodifusión o unidifusión para restaurar una imagen en muchas computadoras a la vez, pero estos enfoques no funcionan bien si una o más computadoras experimentan un problema como la pérdida de paquetes UDP . [22] Como resultado, algunas soluciones de imágenes utilizan el protocolo BitTorrent para transferir los datos.
Una imagen de disco contiene todos los archivos y replica fielmente todos los datos, incluidos los atributos del archivo y el estado de fragmentación del archivo . Por esta razón, 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 máquina virtual . Normalmente, las imágenes de disco se pueden utilizar para restaurar rápidamente un sistema completo a un estado operativo después de un desastre. [24]
Por lo general, las bibliotecas y los museos deben archivar y preservar digitalmente la información sin alterarla de ninguna manera. [9] [25] Los emuladores utilizan con frecuencia 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 (especialmente si los discos están en un formato no admitido por el sistema operativo host) y permite administrar una gran biblioteca de software. La emulación también permite que las imágenes de disco existentes se pongan en un formato utilizable incluso aunque los datos contenidos en la imagen ya no sean legibles sin la emulación. [12]
A veces, las imágenes de disco pueden ser más lentas que la lectura directa del disco 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 requería software de terceros para montar imágenes de disco. [26] [27] La creación de imágenes de disco requiere mucho tiempo y los requisitos de espacio son elevados. Al crear imágenes de varias computadoras con sólo diferencias menores, muchos datos se duplican innecesariamente, desperdiciando espacio. [3]
La creación de imágenes de disco puede ser lenta, especialmente en dispositivos de almacenamiento más antiguos. Un DVD típico de 4,7 GB puede tardar una media de 18 minutos en duplicarse. [9] Los disquetes leen y escriben mucho más lento que los discos duros. Por lo tanto, a pesar de su pequeño tamaño, puede llevar varios minutos copiar un solo disco. En algunos casos, la imagen de disco puede fallar debido a sectores defectuosos o al desgaste físico del dispositivo de origen. [12] Las utilidades como dd no están diseñadas para reconocer o afrontar fallos. Por lo tanto, cualquier falla resulta en la imposibilidad de crear una imagen de la unidad. [25]