硬碟保護卡

硬碟保護卡，又稱硬碟還原卡、硬碟防護卡、還原卡、再生卡，是用於電腦作業系統保護的一種PCI擴充卡。每一次開機時，硬碟保護卡總是讓硬碟的部分或者全部分割區能恢復先前的內容。換句話說，任何對硬碟保護分割區的修改都無效，這樣就有保護硬碟資料的作用。這一點，對於維護在公共領域使用的電腦有很大的價值，因此廣泛應用於學校的電腦實驗室，圖書館和網咖。

工作原理

硬碟保護卡安裝在主機板PCI插槽里，在卡上有一片ROM晶片，根據PCI規範，該ROM晶片的內容在電腦啟動時將最先得到控制權，然後它接管BIOS的INT13中斷，將FAT、引導區、CMOS資訊、中斷向量表等資訊都儲存到卡內的臨時儲存單元中或是在硬碟的隱藏磁區中，用內建的中斷向量表來替換原始的中斷向量表；再另外將FAT資訊儲存到臨時儲存單元中，用來應付我們對硬碟內資料的修改；最後是在硬碟中找到一部分連續的空磁碟空間，然後將我們修改的資料儲存到其中。這樣，只要是對硬碟的讀寫操作都要經過硬碟保護卡的保護程式進行保護性的讀寫，每當我們向硬碟寫入資料時，其實還是完成寫入到硬碟的操作，可是沒有真正修改硬碟中的FAT。而是寫到備份的FAT表中，這就是為什麼系統重新啟動後所有寫操作一無所有的原因。

發展歷程

由於硬碟保護卡能夠有效的使硬碟的資料保持在設定為保護時的狀態，對於學校電腦實驗室的維護非常有用。因為每堂課學生所做的操作，在重新啟動之後，都將恢復原樣，下一堂課的系統軟體環境依然是全新的。所以，硬碟保護卡產品逐漸成為學校電腦實驗室的標準組態，許多品牌電腦在針對學校的機型當中甚至整合硬碟保護卡產品。

也正因為這樣，硬碟保護卡廠商為了滿足學校電腦實驗室的維護需要而添加更多功能，有些已經遠遠超出作業系統保護方面，但由於硬碟保護卡已經為廣大使用者所熟知，因此，大部分產品依然延續「硬碟保護卡」這個產品名稱。

目前主流硬碟保護卡產品所具有的主要功能已經包括三個大的方面，即：

• 作業系統（硬碟資料）立即還原。
• 網路拷貝，實現機房軟體環境的統一部署。
• 學生機遠端管理。

當前硬碟保護卡的主要功能

• 作業系統立即還原：這是硬碟保護卡的基礎功能，也是硬碟保護卡名稱的由來。值得注意的是由於網遊的快速發展，盜取虛擬遊戲裝備有很大的經濟利益，而安裝在網咖的硬碟保護卡具備還原功能，對盜取遊戲帳號有很大的阻礙，前幾年，出現破解硬碟保護卡還原功能的針對性病毒，比如大名鼎鼎的「機器狗」，這種病毒的泛濫，使得網咖基本放棄使用硬碟保護卡進行維護，也威脅學校電腦實驗室的安全性。不過，由於學校電腦實驗室的硬碟保護卡產品相對比較高端，廠商的實力也比較強，很快作出相應的應對措施。由於硬碟保護卡基本退出網咖市場，而破解學校電腦實驗室的硬碟保護卡沒有什麼經濟利益，因此，這次風波基本上已經過去。
• 機房軟體環境統一部署：由於硬碟保護卡大量使用在公共機房環境，而如何為公共機房的批次電腦安裝作業系統和應用軟體就是管理人員面臨的一個難題。因此，目前硬碟保護卡都具備網路拷貝功能，類似於網路GHOST，先在一台電腦上安裝所需的系統和軟體，然後通過網路複製到所有電腦上。硬碟保護卡的網路拷貝功能出現得比網路GHOST更早，然後由於硬碟保護卡啟動時能夠先得到控制權，因此進行網路拷貝不需要象GHOST一樣要準備伺服器，做好鏡像，直接就可以使用，非常方便。由於現在硬碟容量越來越大，軟體的體積也越來越大，進行一次網路拷貝需要很長的時間。而在機房管理的過程中往往只是更新很少一部分軟體，因此，廠商對網路拷貝進行改進，能夠只拷貝發生變化的資料，從而大大提高拷貝的效率，不過該技術推出時並不成熟，目前，從最初的增量拷貝、發展到變數拷貝直到最新的差異拷貝，才基本完善。從操作方式上，網路拷貝也從DOS平台逐漸轉換到WINDOWS平台，在操作的人性化上，得到很大的提升。平台的轉換也大幅提升網路拷貝的速度，目前一線的產品一般能夠達到百兆環境平均600M/分鐘，千兆環境平均2G/分鐘左右，而且能夠支援斷點續傳。
• 軟體統一註冊：由於網路拷貝以後，所有電腦的硬碟資料都是一致的，這會導致在不同機器上需要使用不同序列號的軟體不能正常使用，從而需要在每台單機上重新註冊，這無疑將增加使用者的工作量，並大大限制網路拷貝或差異拷貝的使用。軟體統一註冊功能就是為了解決這個問題而設計的，它能夠記住每台電腦的軟體序列號，在拷貝完成後自動將對應的序列號更改正確，避免重複註冊的工作。
• 單機多系統環境：由於學校電腦實驗室往往承擔著各種教學任務，需要各種不同的教學環境，所以主流硬碟保護卡都支援多作業系統功能，能夠在一台電腦上安裝多個作業系統，並且互相隔離，互不影響。近年來，部分硬碟保護卡廠商借鑑虛擬機器當中的快照原理，能夠基於一個作業系統快速建立出多個系統環境，滿足不同的教學需要，減少硬碟空間占用，減少作業系統重複安裝的工作。
• 遠端管理學生機：隨著硬碟保護卡成為學校電腦實驗室維護和管理的必備品，其功能應廣大使用者的需求日益擴充，最新的發展勢頭已經開始涉及在教學過程中對學生進行各種管理，包括網路控制、程式限制、流量限制、埠控制，螢幕監視等。總體來說硬碟保護卡已經從單一的系統保護功能逐漸擴充，實質上成為電腦實驗室維護和綜合管理的全能工具，只是延續其「硬碟保護卡」的產品名稱。