基于硬盘保护卡技术的分析与研究

摘 要:硬盘是计算机重要的外存储器,系统软件、应用软件的安装必须在硬盘上进行,用户完成的数据处理也可存放在硬盘上,如果硬盘保护不当,造成的损失基本上是无法弥补的。因此,对硬盘的保护就显得尤为重要,从硬盘保护卡的原理、功能、优缺点、应用等方面进行综合分析,对比研究发现,具有变量拷贝功能的保护卡和多功能的保护卡都能更好地保护硬盘和硬盘数据,能够更加有效地将机房管理人员从繁重的重复劳动中解脱出来。

关键词:硬盘保护;保护卡;网络对拷;硬盘数据

中图分类号:TP333.2文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)04-111-03

Analysis and Research Based on Hard Disk Protection Technology

LIU Yiliang,QU Yunhui

(Department of Public Courses,Xi′an Medical University,Xi′an,710021,China)

Abstract: Hard disk is the important external memory of computer.The system′s software and the application′ssoftware must be installed on the hard disk,the user′s processed data may also deposit on the hard disk.If the hard drive to protect properly,the damage caused is irreparable,therefore,protection of the hard disk is particularly important.The generalized analysis and the contrast research are carried on from the principles,functions,advantages,disadvantages and applications of the hard disk protection card.It is found that the card with the variable copy function and the multi-purpose protection cards can better protect the hard disk and the data of hard disk.And it can make more efficacious that disentangle computer manager from heavy reduplicate work.

Keywords:hard disk protection;protection card;network copy;data of hard disk

0 引 言

高校机房是计算机实验教学的实训基地。近几年来,由于因特网全面进入社会的各个应用领域,多媒体网络技术已很普及,移动数码产品随处可见,各种存储介质屡见不鲜,作为21世纪大学生配备这些产品已不是什么难事[1]。学生在上机实践、上网操作时,经常需要将自己建立或从网上下载的文件拷入或拷出,这样大量的病毒也会被拷入或下载到硬盘;同时在上机操作过程中,由于学生计算机知识不足,出于好奇,常无意或有意地对计算机系统软件进行胡乱删改,这些破坏性操作往往导致数据丢失、系统损坏,严重时将导致计算机系统瘫痪。加之高校公用机房的特点是用户多,所安装的软件也多,每台机器都为众多的学生共用,一旦计算机出现诸如:文件打不开、死机、无法启动等问题,将直接影响到正常的教学秩序。通过十多年的机房管理维护工作经验发现[2],绝大多数的故障与硬盘有关,而这些故障当中有95%以上的故障与硬盘数据被毁有直接联系。因此,机房数据的保护和还原就显得更加重要。为了对硬盘中现有的操作系统和软件进行有效的保护和还原,在此就目前普遍使用的硬盘保护卡技术进行分析与研究。

1 基于DOS实模式下的保护卡

1.1 单机模式下硬件保护卡

安装使用这种保护卡时,只要将其插入主板PCI插槽内,开机安装保护卡驱动后进行相应设置即可。其具有功能简单,操作方便,价格低廉等优点,主要功能有数据还原、系统保护、BIOS保护等。支持的操作系统有DOS/Windows全系列。主要的缺点是升级困难,对新出现的病毒无法抵御,也常造成电脑系统无法启动,一旦故障形成,就得重新安装系统。笔者2000年使用这种卡时,安装系统主要采用GHOST进行硬盘对拷,每次都得打开机箱,拆卸硬盘,浪费人力,不能将实验管理人员从繁重的工作中解脱出来。保护卡的原理是,对一台已经安装好系统并有一些数据的电脑来说,可以把它目前的数据状态记录下来并锁定为A状态,此后,在电脑上的操作会形成另一种数据状态B状态,数据状态的变化不会对原数据产生任何影响,当电脑出现操作系统及数据问题时,只要将整个电脑恢复到A状态,由于A状态受保护一直是很稳定,很安全的,它不能恢复到B状态,否则就失去了保护卡的意义,当然所做的工作如果在保护分区内会丢失[3,4]。该卡实质上是拦截所有INT13H中对硬盘扇区的写操作。在关闭系统时,就先将备份的INT13H入口地址还原,然后将备份的操作系统的引导程序存回硬盘的0头0道1扇区。

对学生机硬盘共分了C,D,E,F四个区,其中E,F两个区没有设置保护,用于学生存放作业,所以每次数据处理,都要告知用户将数据存储在这两个分区或可移动存储器内,就可以保证数据处理的结果。

1.2 网络对拷模式下的保护卡

这种卡较上面有很大进步,因能进行[5]网络对拷,只要将其中一台预装好系统的电脑作为发射端,其他电脑作为接收端,就能很方便地传送系统。自2005年开始使用了这种卡后,管理人员的工作效率大幅度提高。随着保护卡技术的不断提高、新产品的层出不穷,加之黑客入侵、非法解密、病毒破坏、机器狗病毒等一系列问题的出现,不得不重新选择新的保护卡,现就几种网络保护卡做简要分析和探讨。

1.2.1 主板集成保护卡

(1) 要求。对拷发射端与接收端正确安装了网卡驱动程序,且网络通信畅通,其次发射端电脑除安装好操作系统与各种应用软件外,还要安装保护卡驱动程序,才能进行网络对拷操作。

(2) 操作步骤。制作DOS启动软盘或可引导型U盘,盘内要含有网络对拷必需的引导文件,如:和;启动网络对拷发射端;启动网络对拷接收端;登录到网络对拷发射端;策略设置;配置网络对拷参数;运行网络对拷功能。

(3) 特点。安装简便、快捷;智能型保护CMOS,一经变动,立即出现警告信息;保护彻底、安全;提供多种硬盘数据还原方式:不还原、自动还原、手动还原、定时还原与数据转储。

(4) 缺点。需用引导盘逐个引导至对拷界面;对拷速度较慢;特别强调对拷发射端必须进入安装模式后,再进行对拷。如果在保护模式下对拷,会导致硬盘无法引导等严重问题。分区格式不同、容量不同的硬盘对拷时要注意,否则会造成数据不完整或无法完成对拷。这是早期的一种能进行网络对拷功能的保护卡,虽说不如如今的卡方便,但在当时,却也为机房维护做了一定贡献。

1.2.2 网络对拷型独立硬件保护卡

(1) 传统保护卡。

这种卡的最大特点是:当设置并启动好发射端,进入登录界面后[6],开启接收端就会完成自动登录,自动修改IP、计算机名,除了具有上述网络对拷功能外,还可同步修改CMOS参数及保护卡设定的底层参数,极大地方面了管理人员。缺点是拷贝速度比较慢,一般只有200 MB/min左右,基本不支持断点续传,暂存区单一,非常容易导致[7]蓝屏死机现象发生。

(2) 变量保护卡。

由于一种可以穿透还原卡的“机器狗”[8]病毒于2007年8月30日现身,变量卡使用自主创新的IDE通道硬盘保护技术,拒绝其他程序抢占访问,防止病毒穿透,对操作系统的保护更加坚固;变量卡还具有暂存区智能延展技术,静态暂存区和动态暂存区相结合的方式,可双向智能调配暂存区大小,即使分配的静态暂存区消耗完,此时将自动转换使用动态暂存区,有校防止了蓝屏死机的发生,且不占用硬盘空间,使软件系统总是能稳定运行。新增了课堂行为管理、计费扩展 、断点续传功能,更贴近用户所需,使自由应用、轻松进行机房维护成为现实。其最大优势是变量拷贝功能,以前出现的增量拷贝技术,只能将安装好的软件打包进行网络转输,涉及到安装软件需要改动注册表时,根本无法统一部署。变量拷贝功能实现了机房统一安装、卸载软件,统一修改注册表时不需要进行完整的网络拷贝。以下维护项目均可利用变拷贝功能,而不用拷贝整个盘符,如:安装/卸载软件、软件升级及安装各种补丁、更改和优化系统及软件设置、查杀病毒并升级病毒库、拷贝单个文档、科研/培训/考试环境临时部署等。拷贝速度比较快,已达约450~550 MB/min。

(3) 多功能保护卡。

这种卡是一款集网卡、系统保护、数据拷贝、资产监管、远程管理等功能于一体的多功能保护卡。可大大降低机房管理成本,提高机房管理和维护的灵活性,摆脱了繁琐而重复性的工作,显著地提高了机房管理和维护的工作效率。它汇集众多领先技术于一身,具有许多卓越功能:如差异拷贝、单系统多频道、虚拟系统自主创建、多帐户管理、资产监管、多系统IP独立分配等,这些卓越的功能特性,让机房管理更加轻松。同时在机器狗病毒的防御上较传统保护卡所采用的“找样本-快研究-出对策-打补丁”的方式先进很多。它从病毒原理入手,运用“底层I/O拦截”新技术,无需频繁升级防狗补丁,再也不用担心“机器狗”病毒的穿透。在教育行业、培训机构中能提高计算机机房的管理水平和工作效率,并满足行业用户的需求。

其最大优势是差异拷贝和资产监管功能。差异拷贝新技术,具有网络拷贝、增量拷贝的优点,并且弥补了两者的缺陷,不论操作系统是否保护,差异拷贝技术均可智能地判断发射端与接收端之间的差异数据,将有差异的数据进行拷贝,从而节省了时间,提高了工作效率。资产管理功能可实时检查被控端机器的软、硬件信息,硬件资产变更情况,实时在主控端报警提示,有效防止资产异动和丢失,USB禁用、光驱禁用、断网锁屏等限制操作可有效阻止学生实践考试中的舞弊行为发生。

2 基于Windows风格的新一代保护卡

这种保护卡的所有功能及操作均为Windows风格或均在Windows下操作,界面直观方便。集硬盘保护、多点还原、网络克隆、多点增量等模块于一体。基于Windows模式下的保护卡必然取代基于DOS实模式下的保护卡,选择基于 Windows模式的保护卡进行机房维护和管理也将是必然趋势。

其特点是:Windows界面风格;窗口式操作应用;Windows上层拷贝;采用标准PXE协议进行通信,实现在Windows下拷贝Windows,解决了传输时的设备兼容问题;支持包括接受端处于Windows状态下的自动连线,无需重启到保护卡界面方可进行网络维护;多点还原与备份;可创建256个还原点,突破传统保护卡只能基于两点的还原技术;实现多点增量部署;利用多点,可实现在一个系统平台上创建多个完全隔离的相同或不相同的用户环境。

3 结 语

科学合理地选择安装硬盘保护卡是机房维护管理工作的一把金钥匙。有了它,就可方便地打开这个机房的大门,让学生有计划、有秩序地在机房学习计算机知识,培养技能。有了它,机房管理人员可大大减轻系统维护的工作量,提高工作效率,保证计算机实验教学胜利进行。随着计算机技术、网络技术的进一步发展[9],硬盘保护技术的提高,主板芯片的支持,有理由相信更具智能化、网络化、可视化、多媒体化的新一代硬盘保护卡横空出世,矛与盾的交锋从未停止,科技创新将永不停息[10]。

参考文献

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[3]罗克,尹崇祖.公共环境中硬盘数据保护技术与误区[J].科技进步与对策,2000,17(7):120-121.

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[10]郭旭鸣,梁金丽.硬盘保护技术和硬盘克隆技术的应用[J].电脑知识与技术,2004(29):74-76.

[11]肖智,程晓,刘勇夺.137 GB以上大硬盘数据丢失现象及其解决方案[J].现代电子技术,2007,30(7):118-120.