計算機(jī)軟件系統(tǒng)的保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)研究

佟宏博，張洪雷，宋德強(qiáng)

（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧盤錦，124010）

0 引言

計算機(jī)軟件系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在當(dāng)前數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)出海量化的趨勢下，對于軟件系統(tǒng)的運行性能要求更高。網(wǎng)絡(luò)具有開放性的特征，在系統(tǒng)運行中往往會受到多種威脅，包括了黑客攻擊和網(wǎng)絡(luò)病毒等，導(dǎo)致軟件系統(tǒng)的功能受損，嚴(yán)重時會造成整個計算機(jī)系統(tǒng)的癱瘓，給用戶造成巨大損失。而軟件系統(tǒng)的良好運行效果，可以從根本上確保應(yīng)用系統(tǒng)功能得到充分發(fā)揮，以滿足人們對計算機(jī)的多元化和個性化使用需求。保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)具有專業(yè)性的特點，應(yīng)該根據(jù)軟件系統(tǒng)的運行特點進(jìn)行不斷創(chuàng)新，以降低系統(tǒng)運行風(fēng)險。

1 計算機(jī)軟件系統(tǒng)概述

計算機(jī)軟件(Software，也稱軟件)是指計算機(jī)系統(tǒng)中的程序及其文檔，程序是計算任務(wù)的處理對象和處理規(guī)則的描述；文檔是為了便于了解程序所需的闡明性資料，計算機(jī)軟件系統(tǒng)如圖1所示。軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)共同組成計算機(jī)系統(tǒng)，其中計算機(jī)軟件系統(tǒng)又可以分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件兩大類，裸機(jī)運行是指計算機(jī)中沒有安裝任何軟件時的運行狀態(tài)，可以應(yīng)用自帶語言源程序。應(yīng)用軟件的類型和功能都十分豐富，不同應(yīng)用軟件可以滿足用戶的不同需求，解決用戶在計算機(jī)應(yīng)用中的各種問題，會應(yīng)用到不同領(lǐng)域的專業(yè)知識。以系統(tǒng)軟件為依托，保障應(yīng)用軟件的良好功能特點，常見的應(yīng)用軟件包括了設(shè)計類軟件和管理類軟件等等[1]。

圖1 計算機(jī)軟件系統(tǒng)

2 系統(tǒng)保護(hù)卡的基本原理

系統(tǒng)保護(hù)卡的保護(hù)功能更加可靠，在計算機(jī)軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用效果較好，但與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國在系統(tǒng)保護(hù)卡上的研究仍有上升空間。20世紀(jì)90年代左右，基于DOS系統(tǒng)的保護(hù)卡和軟件逐漸得到應(yīng)用，以重定向DOS的寫中斷來造成硬盤的寫操作變?yōu)榧賹?，從對計算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，這是初期保護(hù)系統(tǒng)的主要運行原理。然而，在實踐應(yīng)用中也會面臨較多的問題，比如產(chǎn)品的兼容性難以滿足系統(tǒng)運行需求，只能依靠DOS系統(tǒng)發(fā)揮保護(hù)功能；系統(tǒng)的運行速度也會受到一定程度的影響，用戶在使用硬件資源時也會受到限制；磁盤可以通過高級工具軟件進(jìn)行格式化操作，因此降低了軟件系統(tǒng)的安全性；數(shù)據(jù)遭到破壞后，難以運用相應(yīng)的恢復(fù)技術(shù)使其得到快速恢復(fù)[2]。近年來，關(guān)于系統(tǒng)保護(hù)卡的研究也在不斷增多，在性能上得到全面優(yōu)化，能夠使其安全性、兼容性和穩(wěn)定性等得到優(yōu)化，具備保護(hù)功能和網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)功能，因此加快了系統(tǒng)保護(hù)卡的推廣應(yīng)用。芯片是系統(tǒng)保護(hù)卡的重要組成，容量較小，一般不超過4MB，包括了PCI和ISA兩大類，在計算機(jī)插槽類型上存在一定差異性。自動中斷號和分配地址是PCI的基本功能，消除了硬件沖突的問題，相較于ISA而言更具優(yōu)勢，減輕了人力勞動負(fù)擔(dān)。多功能類系統(tǒng)保護(hù)卡和單功能類系統(tǒng)保護(hù)卡是當(dāng)前常見的兩種形式，前者是帶有BOOTROM芯片的網(wǎng)卡，通過網(wǎng)絡(luò)管理程序、系統(tǒng)保護(hù)程序和克隆程序等實施保護(hù)[3]。計算機(jī)重啟后，修改內(nèi)容會被清除，硬盤則得到恢復(fù)。

3 計算機(jī)軟件系統(tǒng)保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)

3.1 應(yīng)用Ghost軟件

Ghost軟件在計算機(jī)軟件系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，是實現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)及恢復(fù)的重要途徑，切實增強(qiáng)了系統(tǒng)運行的安全性及可靠性，相較于其他系統(tǒng)恢復(fù)軟件而言，該軟件的保護(hù)功能更加優(yōu)越，屬于硬盤復(fù)制備份工具。Ghost軟件在運行中面向的對象為計算機(jī)硬盤或是某一分區(qū)，通過壓縮的方式對信息進(jìn)行集中處理并在分區(qū)中以映像文件的形式進(jìn)行保存。根據(jù)用戶的使用需求，可以實現(xiàn)映像文件的快速還原，保障軟件系統(tǒng)的正常運行[4]。除了能夠?qū)崿F(xiàn)自動分區(qū)外，Ghost軟件也具備格式化功能和容量調(diào)整功能。復(fù)制相應(yīng)的映像文件時，會格式化整個磁盤且完成自動分區(qū)處理，在動態(tài)擴(kuò)展中滿足了目標(biāo)硬盤的使用及運行需求。如果源磁盤在容量上與目標(biāo)磁盤接近，那么其容量自動調(diào)整功能則可以得到有效發(fā)揮，使其大小和位置更加合理。不同命令行參數(shù)的應(yīng)用，也能夠降低維護(hù)人員負(fù)擔(dān)，有利于實現(xiàn)系統(tǒng)的快速維護(hù)。FAT32、FAT16和NETS等文件系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，可以實現(xiàn)在一張DOS引導(dǎo)盤上運行。在組建新機(jī)房或重新規(guī)劃機(jī)房系統(tǒng)及應(yīng)用軟件時,必須重新安裝系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。在這種大規(guī)模整理計算機(jī)房,而機(jī)型又相同的情況下,可以充分利用網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，使幾臺甚至幾十、上百臺計算機(jī)同時進(jìn)行GHOST備份恢復(fù)。操作時,首先裝好一臺機(jī)器，然后將這臺機(jī)器的整個硬盤做成一個映像文件，讓服務(wù)器以廣播的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，其他計算機(jī)只需接收就可以恢復(fù)系統(tǒng)。Ghost軟件的應(yīng)用界面如圖2所示。

圖2 Ghost軟件

3.2 單機(jī)系統(tǒng)的備份及恢復(fù)

分區(qū)克隆是Ghost軟件的基本功能之一，可以滿足單機(jī)系統(tǒng)的備份及恢復(fù)需求。分區(qū)中包含操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，借助于Ghost軟件可以實現(xiàn)壓縮，使其以映像文件的形式存在，并在其他分區(qū)當(dāng)中實現(xiàn)有效保存[5]。在計算機(jī)系統(tǒng)運行過程中，如果相關(guān)程序無法使用，則可以在C盤當(dāng)中恢復(fù)映像文件，解決程序運行故障。相較于軟件和系統(tǒng)的重裝而言，映像文件恢復(fù)的方式更加便捷和快速，但是在應(yīng)用中也應(yīng)該注重其安全性問題。通常映像文件較多，利用軟盤通常難以裝下，在其他計算機(jī)中保存也會造成麻煩，因此可以通過硬盤保護(hù)卡的設(shè)置來解決此類問題，能夠增強(qiáng)運行安全性，有效防御網(wǎng)絡(luò)病毒。

3.3 多機(jī)系統(tǒng)的備份及恢復(fù)

多臺計算機(jī)同時存在于機(jī)房當(dāng)中，由于其配置存在一定的差異性，因此在應(yīng)用系統(tǒng)軟件時可以在一臺計算機(jī)當(dāng)中完成，借助于Ghost軟件將裝有系統(tǒng)的分區(qū)或者硬盤壓縮成克隆文件，向其他計算機(jī)進(jìn)行復(fù)制。上述備份和恢復(fù)方法，能夠大大提升工工作效率，而且減輕了運維人員的工作量。此外，系統(tǒng)保護(hù)卡的使用，可以通過增強(qiáng)保護(hù)功能和計算機(jī)硬件的匹配度來改善其運行效果，系統(tǒng)運行特點存在差異性，因此可以使用多種類型的保護(hù)卡完成全面保護(hù)，滿足不同硬件配置計算機(jī)的運行需求。利用TCP/IP對等連接,可將系統(tǒng)正常的一臺計算機(jī)(主機(jī))的所有信息完全復(fù)制到另一臺計算機(jī)(從機(jī))。具體操作如下：首先制作CHOST引導(dǎo)盤,即執(zhí)行"Norton GHOST Boot Wizard”,在彈出的界面中選擇中間的“Peer-to-Peer Network Boot Disk",然后根據(jù)機(jī)型選擇網(wǎng)卡類型、啟動盤所需的DOS版本、程序“CHOSTpe.exe"的位置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)定中IP地址、軟驅(qū)盤符與啟動盤的數(shù)目等,系統(tǒng)將軟盤格式化后往軟盤內(nèi)按照以上設(shè)定復(fù)制文件,完成后啟動盤就已做好。

4 結(jié)語

計算機(jī)軟件系統(tǒng)保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效保障應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件的良好運行狀態(tài)，改善用戶的使用體驗，防止系統(tǒng)遭受嚴(yán)重破壞而給用戶造成損失。當(dāng)前計算機(jī)軟件系統(tǒng)的保護(hù)主要分為硬保護(hù)和軟保護(hù)兩大類，在應(yīng)用保護(hù)及恢復(fù)技術(shù)時應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)運行特點進(jìn)行不斷創(chuàng)新，以適應(yīng)計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的需求。在實踐工作當(dāng)中，系統(tǒng)保護(hù)卡的功能逐步優(yōu)化，在維護(hù)系統(tǒng)安全方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。此外，Ghost軟件的應(yīng)用可以增強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)及恢復(fù)的便捷性及可靠性，在單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)備份與恢復(fù)中的應(yīng)用價值都較高。