硬盤保護卡

硬盤保護卡，又稱硬盤還原卡、硬盤防護卡、還原卡、再生卡，是用於電腦操作系統保護的一種PCI擴展卡。每一次開機時，硬盤保護卡總是讓硬盤的部分或者全部分區能恢復先前的內容。換句話說，任何對硬盤保護分區的修改都無效，這樣就有保護硬盤數據的作用。這一點，對於維護在公共領域使用的計算機有很大的價值，因此廣泛應用於學校的計算機實驗室，圖書館和網咖。

工作原理

硬盤保護卡安裝在主板PCI插槽里，在卡上有一片ROM芯片，根據PCI規範，該ROM芯片的內容在計算機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信息、中斷向量表等信息都保存到卡內的臨時儲存單元中或是在硬盤的隱藏扇區中，用自帶的中斷向量表來替換原始的中斷向量表；再另外將FAT信息保存到臨時儲存單元中，用來應付我們對硬盤內數據的修改；最後是在硬盤中找到一部分連續的空磁盤空間，然後將我們修改的數據保存到其中。這樣，只要是對硬盤的讀寫操作都要經過硬盤保護卡的保護程序進行保護性的讀寫，每當我們向硬盤寫入數據時，其實還是完成寫入到硬盤的操作，可是沒有真正修改硬盤中的FAT。而是寫到備份的FAT表中，這就是為什麼系統重啟後所有寫操作一無所有的原因。

發展歷程

由於硬盤保護卡能夠有效的使硬盤的數據保持在設置為保護時的狀態，對於學校計算機實驗室的維護非常有用。因為每堂課學生所做的操作，在重啟之後，都將恢復原樣，下一堂課的系統軟件環境依然是全新的。所以，硬盤保護卡產品逐漸成為學校計算機實驗室的標準配置，許多品牌電腦在針對學校的機型當中甚至集成硬盤保護卡產品。

也正因為這樣，硬盤保護卡廠商為了滿足學校計算機實驗室的維護需要而添加更多功能，有些已經遠遠超出操作系統保護方面，但由於硬盤保護卡已經為廣大用戶所熟知，因此，大部分產品依然延續「硬盤保護卡」這個產品名稱。

目前主流硬盤保護卡產品所具有的主要功能已經包括三個大的方面，即：

操作系統（硬盤數據）立即還原。
網絡拷貝，實現機房軟件環境的統一部署。
學生機遠程管理。

當前硬盤保護卡的主要功能

操作系統立即還原：這是硬盤保護卡的基礎功能，也是硬盤保護卡名稱的由來。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，而安裝在網吧的硬盤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，出現破解硬盤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，使得網吧基本放棄使用硬盤保護卡進行維護，也威脅學校計算機實驗室的安全性。不過，由於學校計算機實驗室的硬盤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。由於硬盤保護卡基本退出網吧市場，而破解學校計算機實驗室的硬盤保護卡沒有什麼經濟利益，因此，這次風波基本上已經過去。
機房軟件環境統一部署：由於硬盤保護卡大量使用在公共機房環境，而如何為公共機房的批量計算機安裝操作系統和應用軟件就是管理人員面臨的一個難題。因此，目前硬盤保護卡都具備網絡拷貝功能，類似於網絡GHOST，先在一台計算機上安裝所需的系統和軟件，然後通過網絡複製到所有電腦上。硬盤保護卡的網絡拷貝功能出現得比網絡GHOST更早，然後由於硬盤保護卡啟動時能夠先得到控制權，因此進行網絡拷貝不需要象GHOST一樣要準備服務器，做好鏡像，直接就可以使用，非常方便。由於現在硬盤容量越來越大，軟件的體積也越來越大，進行一次網絡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件，因此，廠商對網絡拷貝進行改進，能夠只拷貝發生變化的數據，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、發展到變量拷貝直到最新的差異拷貝，才基本完善。從操作方式上，網絡拷貝也從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絡拷貝的速度，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，而且能夠支持斷點續傳。
軟件統一註冊：由於網絡拷貝以後，所有計算機的硬盤數據都是一致的，這會導致在不同機器上需要使用不同序列號的軟件不能正常使用，從而需要在每台單機上重新註冊，這無疑將增加用戶的工作量，並大大限制網絡拷貝或差異拷貝的使用。軟件統一註冊功能就是為了解決這個問題而設計的，它能夠記住每台計算機的軟件序列號，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：由於學校計算機實驗室往往承擔着各種教學任務，需要各種不同的教學環境，所以主流硬盤保護卡都支持多操作系統功能，能夠在一台電腦上安裝多個操作系統，並且互相隔離，互不影響。近年來，部分硬盤保護卡廠商借鑑虛擬機當中的快照原理，能夠基於一個操作系統快速創建出多個系統環境，滿足不同的教學需要，減少硬盤空間占用，減少操作系統重複安裝的工作。
遠程管理學生機：隨着硬盤保護卡成為學校計算機實驗室維護和管理的必備品，其功能應廣大用戶的需求日益擴展，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，包括網絡控制、程序限制、流量限制、端口控制，屏幕監控等。總體來說硬盤保護卡已經從單一的系統保護功能逐漸擴展，實質上成為計算機實驗室維護和綜合管理的全能工具，只是延續其「硬盤保護卡」的產品名稱。