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ディスクのクローン作成は、ハードウェアまたはソフトウェアの技術を使用して、ハードディスクやソリッドステートドライブなどのデジタルストレージドライブ上のすべてのデータを複製するプロセスです。 [1]ファイルのコピーとは異なり、ディスクのクローン作成では、ファイルシステム、パーティション、ドライブのメタデータ、ドライブ上の空き領域も複製されます。 [2]ドライブのクローン作成の一般的な理由には、データのバックアップと回復、大量展開およびデジタルフォレンジックの目的でデータを保持するためのコンピューターの構成の複製などがあります。[1] [3] [4]ドライブのクローン作成は、クローン作成されたデータが別のドライブに直接コピーされるのではなく、別のドライブ上の1つ以上のファイルに保存されるドライブイメージングと組み合わせて使用できます。
背景
ディスクのクローン作成は、ソース ドライブと呼ばれるドライブの内容をコピーすることによって行われます。「ディスクのクローン作成」と呼ばれていますが、USB、NVMe、またはSATA経由でコンピューターに接続するあらゆる種類のストレージ メディアをクローンできます。少量のデータが読み取られ、コンピューターのメモリに保持されます。その後、データは別の (宛先) ドライブに直接書き込まれるか、ディスク イメージに書き込まれます。
通常、コピー先ドライブはコンピュータに接続されます (図 1)。接続されると、ディスク クローナーを使用してクローン自体を実行します。ハードウェア ベースのドライブ クローナーを使用することもできますが、これにはコンピュータは必要ありません。[5]ただし、ソフトウェア クローナーは、不要なデータの重複を排除してクローン時間を短縮できるため、柔軟性が高くなる傾向があります。たとえば、ファイル システムとパーティションのサイズをソフトウェアで変更して、合計使用領域と同じかそれ以上のドライブにデータをクローンできます。ほとんどのハードウェア ベースのクローナーでは通常、コピー先ドライブがソース ドライブと同じサイズである必要があります (スペースの一部しか使用されていない場合でも)。[5]一部のハードウェア クローナーは使用領域のみをクローンできますが、はるかに高価になる傾向があります。
アプリケーション
展開
ディスククローンの一般的な用途は、展開です。たとえば、同様のハードウェアを持つコンピュータのグループは、構成をクローンすることではるかに迅速にセットアップできます。教育機関では、通常、学生は学習のためにコンピュータを試してみることが求められます。ディスククローンを使用すると、コンピュータをクリーンな状態に保ち、正しく構成することができます。[6]さらに、オペレーティングシステムのインストールは迅速ですが、プログラムのインストールと一貫した構成の確保には時間がかかります。したがって、ディスククローンは、この管理上の課題を軽減することを目的としています。
デジタルフォレンジック
ディスククローンの最も一般的な用途の 1 つは、デジタルフォレンジックの目的です。[7]これは、データが取得された時点で保存され、後で分析できるようにすることを目的としています。[8]フォレンジック目的でディスクをクローンする手法は、他の目的でドライブをクローンする手法とは異なります。通常、クローン作成プロセス自体はデータに干渉してはなりません。システムにソフトウェアをインストールできないため、データを別のドライブまたはイメージに複製するには、通常、ハードウェアベースのクローン作成ツールが使用されます。[1]さらに、ハードウェアベースのクローン作成ツールには、書き込みコマンドを傍受してドライブへのデータの書き込みを防ぐ書き込みブロック機能もあります。[8]
バックアップ
ディスククローンは、クローン開始時に存在していたデータの複製を作成することにより、バックアップソリューションとして使用できます。[9]クローンを使用して、破損したデータベースなどの破損したファイルを復元できます。最新のソフトウェアソリューションでは、ディスククローン技術とディスクイメージング技術を組み合わせてバックアップソリューションを作成することは珍しくありません。
ドライブのアップグレード
システムにインストールされた新しいドライブに古いドライブをクローンすることで、より大容量または高速のドライブにアップグレードしやすくなります。これにより、アプリケーション、ドライバー、およびオペレーティングシステムを手動で再インストールする必要性が軽減されます。[10]この手順は、機械式ハードディスクドライブからソリッドステートドライブに移行するときに使用できます。[11]最新のクローンソフトウェアは、共通のインターフェイスを介してストレージデバイスと通信する傾向があるため、どのストレージデバイスでもクローンを作成して移行できます。場合によっては、宛先ドライブからの起動に失敗し、新しいクローンを起動可能にするためにコンピューターのUEFIまたはBIOSを調整する必要がある場合があります。[12]
技術的な課題
ドライブのクローンを作成する計画を立てる際に考慮する必要がある技術的な課題がいくつかあります。
使用中のドライブ
多くの場合、クローン作成ソフトウェアは、クローン作成対象のドライブの 1 つで実行されているオペレーティング システム内で実行されます。その結果、ドライブの内容をファイルにクローン作成しようとすると、データが破損することになります。したがって、ドライブ クローン作成ソフトウェアは、読み取り時にソース ドライブのデータが一貫した状態のままであることを保証する必要があります。さらに、ユーザーがコンピューターのシステム ドライブにクローン作成したい場合、通常、オペレーティング システムの実行中はこれを行うことはできません。
CloneZillaなどのソフトウェアで利用される、使用中のドライブのクローンを作成する一般的な方法は、Linuxベースのオペレーティングシステムから起動して、ドライブをコピーおよび/または上書きすることです。[6] [13]この方法は、常に稼働している必要があり、定期的にシャットダウンしてバックアップ（またはクローン作成）操作を実行することができないサーバーには適していません。[14]さらに、Linuxベースのオペレーティングシステムは、システムのハードウェアに適切なドライバーを提供する必要があります。ソースドライブと宛先ドライブ、およびUSB、テープデバイス、ネットワークドライバーなど、クローン作成操作を容易にするために必要な接続ストレージにもドライバーが必要です。
一部のサーバーベースのオペレーティングシステムには、これらの課題を克服するために、システムの実行中にドライブを安全にバックアップできるメカニズムが組み込まれています。たとえば、Windows Server 2003（およびそれ以降）にはボリュームシャドウサービス（VSS）が含まれています。[14] [15] VSSはドライブのスナップショットを作成し、変更がスナップショットに書き込まれないようにします。[16]スナップショットは、ソフトウェアによってバックアップ（またはクローン）されるシャドウボリュームと呼ばれる仮想ドライブを作成します。
遅い
ディスクのクローン作成は、特に大容量ディスクの場合、時間がかかることがあります。これは、真のクローン作成では、ほとんどのデータが未割り当てのドライブ領域にある場合でも、ディスク上のすべてのデータをコピーする必要があるためです。 [1]ソフトウェア ソリューションは、使用中の領域を判別し、使用されているデータのみをコピーすることで、ドライブのクローン作成に必要な時間を短縮できます。一部のドライブ クローン作成ツールは、マルチスレッドを使用してクローン作成操作をさらに高速化します。[1]
参照
- ディスククローンソフトウェアの比較
- ディスクミラーリング
- ディスクイメージ
- バックアップソフトウェアの一覧
- データ復旧ソフトウェアのリスト
- ディスクパーティションソフトウェアのリスト
- ライブUSB
- リカバリディスク
- セキュリティ識別子
参考文献
- ^ abcde Panichprecha, S.; Pongsawatkul, N.; Mitrpant, C.; Ketprom, U.; Kovintavewat, P. (2011). 「ディスク クローナーのマルチスレッド化」。第 8 回タイ電気工学/電子工学、コンピューター、通信、情報技術( ECTI) 協会 - カンファレンス 2011。pp. 512–515。doi :10.1109/ ECTICON.2011.5947887。ISBN 978-1-4577-0425-3.S2CID 15754588 。
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