计算机软件系统的保护及恢复技术研究

佟宏博，张洪雷，宋德强

（盘锦职业技术学院，辽宁盘锦，124010）

0 引言

计算机软件系统在数据处理中发挥着至关重要的作用，尤其是在当前数据信息呈现出海量化的趋势下，对于软件系统的运行性能要求更高。网络具有开放性的特征，在系统运行中往往会受到多种威胁，包括了黑客攻击和网络病毒等，导致软件系统的功能受损，严重时会造成整个计算机系统的瘫痪，给用户造成巨大损失。而软件系统的良好运行效果，可以从根本上确保应用系统功能得到充分发挥，以满足人们对计算机的多元化和个性化使用需求。保护及恢复技术具有专业性的特点，应该根据软件系统的运行特点进行不断创新，以降低系统运行风险。

1 计算机软件系统概述

计算机软件(Software，也称软件)是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料，计算机软件系统如图1所示。软件系统和硬件系统共同组成计算机系统，其中计算机软件系统又可以分为应用软件和系统软件两大类，裸机运行是指计算机中没有安装任何软件时的运行状态，可以应用自带语言源程序。应用软件的类型和功能都十分丰富，不同应用软件可以满足用户的不同需求，解决用户在计算机应用中的各种问题，会应用到不同领域的专业知识。以系统软件为依托，保障应用软件的良好功能特点，常见的应用软件包括了设计类软件和管理类软件等等[1]。

图1 计算机软件系统

2 系统保护卡的基本原理

系统保护卡的保护功能更加可靠，在计算机软件系统中的应用效果较好，但与西方发达国家相比，我国在系统保护卡上的研究仍有上升空间。20世纪90年代左右，基于DOS系统的保护卡和软件逐渐得到应用，以重定向DOS的写中断来造成硬盘的写操作变为假写，从对计算机软件系统进行保护，这是初期保护系统的主要运行原理。然而，在实践应用中也会面临较多的问题，比如产品的兼容性难以满足系统运行需求，只能依靠DOS系统发挥保护功能；系统的运行速度也会受到一定程度的影响，用户在使用硬件资源时也会受到限制；磁盘可以通过高级工具软件进行格式化操作，因此降低了软件系统的安全性；数据遭到破坏后，难以运用相应的恢复技术使其得到快速恢复[2]。近年来，关于系统保护卡的研究也在不断增多，在性能上得到全面优化，能够使其安全性、兼容性和稳定性等得到优化，具备保护功能和网络恢复功能，因此加快了系统保护卡的推广应用。芯片是系统保护卡的重要组成，容量较小，一般不超过4MB，包括了PCI和ISA两大类，在计算机插槽类型上存在一定差异性。自动中断号和分配地址是PCI的基本功能，消除了硬件冲突的问题，相较于ISA而言更具优势，减轻了人力劳动负担。多功能类系统保护卡和单功能类系统保护卡是当前常见的两种形式，前者是带有BOOTROM芯片的网卡，通过网络管理程序、系统保护程序和克隆程序等实施保护[3]。计算机重启后，修改内容会被清除，硬盘则得到恢复。

3 计算机软件系统保护及恢复技术

3.1 应用Ghost软件

Ghost软件在计算机软件系统中得到广泛应用，是实现系统保护及恢复的重要途径，切实增强了系统运行的安全性及可靠性，相较于其他系统恢复软件而言，该软件的保护功能更加优越，属于硬盘复制备份工具。Ghost软件在运行中面向的对象为计算机硬盘或是某一分区，通过压缩的方式对信息进行集中处理并在分区中以映像文件的形式进行保存。根据用户的使用需求，可以实现映像文件的快速还原，保障软件系统的正常运行[4]。除了能够实现自动分区外，Ghost软件也具备格式化功能和容量调整功能。复制相应的映像文件时，会格式化整个磁盘且完成自动分区处理，在动态扩展中满足了目标硬盘的使用及运行需求。如果源磁盘在容量上与目标磁盘接近，那么其容量自动调整功能则可以得到有效发挥，使其大小和位置更加合理。不同命令行参数的应用，也能够降低维护人员负担，有利于实现系统的快速维护。FAT32、FAT16和NETS等文件系统得到广泛应用，可以实现在一张DOS引导盘上运行。在组建新机房或重新规划机房系统及应用软件时,必须重新安装系统和应用软件。在这种大规模整理计算机房,而机型又相同的情况下,可以充分利用网络的优势，使几台甚至几十、上百台计算机同时进行GHOST备份恢复。操作时,首先装好一台机器，然后将这台机器的整个硬盘做成一个映像文件，让服务器以广播的形式发送数据，其他计算机只需接收就可以恢复系统。Ghost软件的应用界面如图2所示。

图2 Ghost软件

3.2 单机系统的备份及恢复

分区克隆是Ghost软件的基本功能之一，可以满足单机系统的备份及恢复需求。分区中包含操作系统和应用软件，借助于Ghost软件可以实现压缩，使其以映像文件的形式存在，并在其他分区当中实现有效保存[5]。在计算机系统运行过程中，如果相关程序无法使用，则可以在C盘当中恢复映像文件，解决程序运行故障。相较于软件和系统的重装而言，映像文件恢复的方式更加便捷和快速，但是在应用中也应该注重其安全性问题。通常映像文件较多，利用软盘通常难以装下，在其他计算机中保存也会造成麻烦，因此可以通过硬盘保护卡的设置来解决此类问题，能够增强运行安全性，有效防御网络病毒。

3.3 多机系统的备份及恢复

多台计算机同时存在于机房当中，由于其配置存在一定的差异性，因此在应用系统软件时可以在一台计算机当中完成，借助于Ghost软件将装有系统的分区或者硬盘压缩成克隆文件，向其他计算机进行复制。上述备份和恢复方法，能够大大提升工工作效率，而且减轻了运维人员的工作量。此外，系统保护卡的使用，可以通过增强保护功能和计算机硬件的匹配度来改善其运行效果，系统运行特点存在差异性，因此可以使用多种类型的保护卡完成全面保护，满足不同硬件配置计算机的运行需求。利用TCP/IP对等连接,可将系统正常的一台计算机(主机)的所有信息完全复制到另一台计算机(从机)。具体操作如下：首先制作CHOST引导盘,即执行"Norton GHOST Boot Wizard”,在弹出的界面中选择中间的“Peer-to-Peer Network Boot Disk",然后根据机型选择网卡类型、启动盘所需的DOS版本、程序“CHOSTpe.exe"的位置、网络设定中IP地址、软驱盘符与启动盘的数目等,系统将软盘格式化后往软盘内按照以上设定复制文件,完成后启动盘就已做好。

4 结语

计算机软件系统保护及恢复技术的应用，可以有效保障应用软件和系统软件的良好运行状态，改善用户的使用体验，防止系统遭受严重破坏而给用户造成损失。当前计算机软件系统的保护主要分为硬保护和软保护两大类，在应用保护及恢复技术时应该根据当前系统运行特点进行不断创新，以适应计算机系统发展的需求。在实践工作当中，系统保护卡的功能逐步优化，在维护系统安全方面发挥着关键作用。此外，Ghost软件的应用可以增强系统保护及恢复的便捷性及可靠性，在单机系统和多机系统备份与恢复中的应用价值都较高。