Live USB

Введение

USB-накопитель с полной загрузочной операционной системой Живой USB - это портативное USB-присоединенное внешнее устройство хранения данных, содержащее полную операционную систему, с которой можно загрузить. Термин напоминает USB-накопители, но может охватывать внешний жесткий диск или твердотельный накопитель, хотя их можно назвать соответственно "живым жестким диском" и "живым SSD". Они являются следующим эволюционным шагом после живых компакт-дисков, но с дополнительным преимуществом записываемого хранилища, позволяя настраивать загруженную операционную систему. Живые USB-накопители могут использоваться в встроенных системах для системного администрирования, восстановления данных или тестового вождения, а также могут постоянно сохранять настройки и устанавливать пакеты программного обеспечения на USB-устройство. Многие операционные системы, включая Mac OS 9, OS X, Windows XP Embedded и большую часть дистрибутивов Linux и BSD, могут работать с USB-накопителя, а Windows 8 Enterprise имеет функцию под названием Windows To Go для аналогичной цели.

Предыстория

Для ремонта компьютера с проблемами загрузки технические специалисты часто используют легкие операционные системы на загрузочных носителях и интерфейс командной строки. Разработка первых живых компакт-дисков с графическим пользовательским интерфейсом позволила неспециалистам ремонтировать неисправные компьютеры. Большинство живых компакт-дисков основаны на Linux, и в дополнение к ремонту компьютеров, они иногда используются сами по себе как операционные системы. Персональные компьютеры ввели загрузку USB в начале 2000-х годов, а компьютеры Macintosh ввели эту функциональность в 1999 году, начиная с Power Mac G4 с графикой AGP и моделей iMac G3 с загрузкой слота. Intel-Macs перенесли эту функциональность с загрузкой macOS с USB. Специализированное загрузка на основе USB было предложено IBM в 2004 году с Реинкарнацией ПК с портативными SoulPads и загрузкой Linux с устройства FireWire.

Преимущества и ограничения

Live USB имеют много преимуществ и ограничений Live CD, а также включают свои собственные.

Преимущества

В отличие от живых компакт-дисков, данные, содержащиеся в загрузочном устройстве, могут быть изменены, а дополнительные данные могут храниться на том же устройстве. Пользователь может иметь при себе предпочтительную операционную систему, приложения, конфигурацию и личные файлы, что позволяет легко делиться одной системой между несколькими пользователями. Live USB обеспечивают дополнительную выгоду от повышенной конфиденциальности, поскольку пользователи могут легко носить USB-устройство с собой или хранить его в безопасном месте (например, в сейфе), уменьшая возможности для других пользователей получить доступ к своим данным. С другой стороны, USB-устройство легко теряется или крадется, поэтому шифрование и резервная копия данных даже более важны, чем с типичной настольной системой. Отсутствие движущихся частей в USB-флэш-устройствах позволяет получить истинный случайный доступ, тем самым избегая ротационной задержки и поиска времени жестких дисков или оптических носителей, что означает, что небольшие программы будут запускаться быстрее с USB-флэш-накопителя, чем с локального жесткого диска или живого CD. Однако, поскольку USB-устройства обычно достигают более низких скоростей передачи данных, чем внутренние жесткие диски, загрузка с более старых компьютеров, которые не поддерживают USB 2.0 или более новые, может быть очень медленной.

Ограничения

LiveUSB ОС, такие как Ubuntu Linux, применяют все записи файловой системы в обложке файловой системы Casper (casper rw), которая, когда заполнена или исчерпана, становится непригодной для использования, и ОС перестает загружаться. Контроллеры USB на добавленных картах (например, ISA, PCI и PCI E) почти никогда не могут загружаться, поэтому системы, которые не имеют собственных контроллеров USB в своем чипсете (например, такие, как старые до USB), вероятно, не смогут загружаться с USB, даже если USB включен через такую добавленную карту. Некоторые компьютеры, особенно старые, могут не иметь BIOS, поддерживающий загрузку USB. Многие устройства, которые поддерживают загрузку USB, могут все равно не загружать данное устройство. В этих случаях компьютер часто может быть "перенаправлен" для загрузки с USB-устройства с помощью первоначального загрузочного CD или дискеты. Некоторые компьютеры Macintosh на базе Intel имеют ограничения при загрузке с USB-устройств. В то время как прошивка Extensible Firmware Interface (EFI) может распознавать и загружать с USB-накопителей, она может делать это только в режиме EFI. Когда прошивка переключается в "старый" режим BIOS, она больше не распознает USB-накопители. Не Macintosh системы, особенно Windows и Linux, обычно не загружаются в режиме EFI, и, таким образом, загрузка USB может быть ограничена поддерживаемыми комбинациями оборудования и программного обеспечения, которые могут быть легко загружены через EFI. Однако программы, такие как Mac Linux USB Loader, могут облегчить трудности загрузки USB-накопителя Linux на Mac. Это ограничение можно было бы исправить, изменив прошивку Apple, чтобы включить драйвер USB в режиме BIOS, или изменив операционные системы, чтобы удалить зависимость от BIOS. Из-за дополнительных циклов записи, которые происходят на полной установке, срок службы флэш-накопителя может быть немного сокращен. Это не относится к системам, специально разработанным для живых систем, которые сохраняют все изменения в оперативной памяти до тех пор, пока пользователь не отключится. Замкнутая для записи SD-карта (известная как Live SD, твердотельный эквивалент живого CD) в адаптере для чтения флеш-карт USB является эффективным способом избежать любых рабочих циклов на флеш-медиа от записей и обойти эту проблему. Карта SD как устройство WORM имеет практически неограниченный срок службы. ОС, такая как Linux, может запускаться с живой USB/SD-карты и использовать обычные носители для записи, такие как магнитные диски, для сохранения системных изменений;

LiveUSB OSes like Ubuntu Linux apply all filesystem writes to a casper filesystem overlay (casper rw) that, once full or out of flash drive space, becomes unusable and the OS ceases to boot. USB controllers on add in cards (e. g. ISA, PCI, and PCI E) are almost never capable of being booted from, so systems that do not have native USB controllers in their chipset (e. g. such as older ones before USB) likely will be unable to boot from USB even when USB is enabled via such an add in card. Some computers, particularly older ones, may not have a BIOS that supports USB booting. Many which do support USB booting may still be unable to boot the device in question. In these cases a computer can often be "redirected" to boot from a USB device through use of an initial bootable CD or floppy disk. Some Intel based Macintosh computers have limitations when booting from USB devices – while the Extensible Firmware Interface (EFI) firmware can recognize and boot from USB drives, it can do this only in EFI mode. When the firmware switches to "legacy" BIOS mode, it no longer recognizes USB drives. Non Macintosh systems, notably Windows and Linux, may not be typically booted in EFI mode and thus USB booting may be limited to supported hardware and software combinations that can easily be booted via EFI. However, programs like Mac Linux USB Loader can alleviate the difficulties of the task of booting a Linux live USB on a Mac. This limitation could be fixed by either changing the Apple firmware to include a USB driver in BIOS mode, or changing the operating systems to remove the dependency on the BIOS. Due to the additional write cycles that occur on a full blown installation, the life of the flash drive may be slightly reduced. This doesn't apply to systems particularly designed for live systems which keep all changes in RAM until the user logs off. A write locked SD card (known as a Live SD, the solid state counterpart to a live CD) in a USB flash card reader adapter is an effective way to avoid any duty cycles on the flash medium from writes and circumvent this problem. The SD card as a WORM device has an essentially unlimited life. An OS such as Linux can then run from the live USB/SD card and use conventional media for writing, such as magnetic disks, to preserve system changes; .

Полная установка

Одной из альтернатив решению операционной системы в реальном времени может быть полная установка, то есть традиционная установка, но без разделений для обмена. Этот вариант имеет преимущество в том, что он эффективен для программного обеспечения, поскольку исключает необходимость для устройства хранить отдельно от постоянного файла программное обеспечение установщика операционной системы. Однако полная установка не обходится без недостатков; из-за дополнительных циклов записи, которые она требует, срок службы флэш-накопителя может быть немного сокращен. Чтобы смягчить это, некоторые живые системы предназначены для хранения изменений в оперативной памяти до тех пор, пока пользователь не инициирует отключение системы, что запускает фактические записи на устройство. В случае аномального аборта, есть больший риск потерять работу. Кроме того, следует учитывать, что если скорость передачи данных устройства хранения данных низкая, то производительность может быть снижена до скорости, более типичной для старых компьютеров, даже для машин с современными компонентами. Эта проблема обычно может быть преодолена путем установки на USB-харддиск, поскольку они обычно работают лучше, чем флэш-накопители, независимо от разъема.

Microsoft Windows

Хотя многие живые USB-накопители зависят от загрузки операционной системы с открытым исходным кодом, такой как Linux, возможно создать живые USB-накопители для Microsoft Windows с помощью Diskpart или WinToUSB.