Vad är en Nandroid-säkerhetskopia och hur gör man det på Android?

Om du någonsin har mixtrat med din mobiltelefon och installerat ROM-skivor, gör du det rot eller genom att ändra återställningen, har du säkert hört talas om Nandroid-säkerhetskopiorDe är den där livlinan som kan rädda dig från en stor skräck när något går fel och telefonen slutar fungera, fastnar i en bootloop eller börjar fungera fel utan någon uppenbar anledning.

I den här artikeln får du se i detalj Vad är egentligen en Nandroid, vad används den till, och hur skapar man en steg för steg?Den här guiden innehåller också en teknisk översikt över hur Android fungerar internt och varför den här typen av säkerhetskopiering är så kraftfull. Målet är att du, när du är klar med läsningen, inte bara ska kunna följa en handledning, utan också förstå vad som händer under huven på din enhet.

Vad är en Nandroid-säkerhetskopia och varför är den så viktig?

En Nandroid-säkerhetskopia är en Fullständig säkerhetskopiering av din Android-enhets interna tillstånd vid ett specifikt ögonblick. Den sparar inte bara dina foton eller appar: den fångar systempartitioner, användardata, boot (start) och, beroende på återställningen, även återställningspartitionen eller EFS/modempartitionen i vissa modeller.

Till skillnad från säkerhetskopior du gör med Android-appar görs en Nandroid-säkerhetskopia från en återställningsmiljö (anpassad återställning som TWRP eller liknande) Och i många avancerade arbetsflöden kompletteras det av verktyg som använd ADBDen här miljön startar separat från huvudsystemet och kan läsa och klona hela minnesblock som om de vore diskavbildningar, ungefär som vad som görs på datorer med program som Clonezilla eller Ghost.

Den stora fördelen är att när du återställer en Nandroid återgår telefonen till exakt skick det var i vid tidpunkten för kopieringenSamma ROM, samma appar, samma kärna, samma inställningar, samma buggar om det fanns några… allt. Det är därför det nästan nödvändigt att ha en säkerhetskopia som denna sparad innan man flashar en ny ROM, uppdaterar manuellt eller provar riskfyllda modifieringar.

Denna form av kopiering bygger på hur Android är internt byggt: ett system baserat på Linux-kärnamed flera väldefinierade partitioner och programvarulager som kommunicerar via API:er och drivrutiner. Just eftersom strukturen är modulär kan återställningssystemet kopiera specifika partitioner utan att behöva starta upp hela systemet.

Hur är Android organiserat internt och vad har det att göra med Nandroid?

Android är ett mobilt operativsystem som är beroende av Linuxkärna för hantering av minne, processer, säkerhet och hårdvaraOvanpå den kärnan byggs olika lager: inbyggda C/C++-bibliotek, runtime-miljön (Dalvik/ART), applikationsramverket och framför allt de appar du använder varje dag.

På en fysisk nivå är allt detta uppdelat i flera partitioner av lagringDe vanliga är: boot (kärna och ramdisk), system (systemfiler och leverantörslager), leverantör (chaufförer och specifika hårdvarukomponenter), data (appar och användardata), cache, återställning och, på vissa enheter, speciella partitioner som EFS (nätverksidentifierare) eller modem.

Återställningspartitionen, där Nandroid-verktygen körs, har direktåtkomst till dessa partitioner. Därifrån kan du skapa komprimerade bilder av minnesblockPå så sätt kopieras inte bara det synliga innehållet, utan hela strukturen för varje partition. Det är därför återställningen är så exakt och enheten startar upp som om ingenting hade hänt.

Dessutom använder Android en Hårdvaruabstraktionslager (HAL) Den fungerar som en mellanhand mellan apparna och den faktiska hårdvaran (kamera, GPS, sensorer, etc.). All hårdvara exponeras för systemet via drivrutiner i Linuxkärnan och nativa bibliotek, medan apparna kommunicerar med hjälp av ett Java/Kotlin-ramverk. Nandroid-kopian går inte så mycket in på API-nivå, utan snarare på blocknivå, så den inkluderar allt som utgör den runtime-miljön.

När det gäller kodkörning, upp till Android 4.4 kördes de flesta applikationer i virtuella maskiner. Dalvikmed just-in-time (JIT)-kompilering. Sedan Android 5.0 har ART (Android Runtime) använts, vilket kompilerar appar till native-kod vid installationstillfället. I en Nandroid-säkerhetskopia återspeglas både Dalvik och ART i system- och dataavbildningarna, så du behöver inte oroa dig för vilken runtime-motor som används: säkerhetskopian inkluderar allt.

Fördelar och begränsningar med Nandroid-säkerhetskopior

Den första stora fördelen med en Nandroid är att den fungerar som Totalt skydd mot logisk brickingOm du installerar en ROM som inte fungerar bra, om en modifierad kärna orsakar bootloopar, eller om en systemmodifiering orsakar något kritiskt problem, kan du istället för att kämpa med delvisa flashar helt enkelt återställa din säkerhetskopia och återgå till exakt var du började.

En annan viktig fördel är att processen är ganska oberoende av ROM- eller anpassningsskiktet Det spelar ingen roll vilken ROM du använder: det kan vara en standard Samsung ROM med One UI, en Xiaomi MIUI, en ren AOSP ROM eller ett alternativ som LineageOS eller GrapheneOS. Återställning fungerar på partitionsnivå, inte gränssnittet, så den allmänna proceduren för att skapa och återställa en Nandroid-säkerhetskopia ändras väldigt lite mellan enheter.

Det är dock viktigt att förstå att den här typen av säkerhetskopia inte är magisk. En Nandroid-säkerhetskopia är mycket nära kopplad till... hårdvara och partitionsstruktur av din telefon. Du kan inte säkerhetskopiera på en modell och återställa den på en helt annan, och det är inte heller en bra idé att återställa en gammal Nandroid över en partitionsstruktur som har ändrats på grund av en större Android-uppdatering utan att veta exakt vad du gör.

Den ersätter inte heller mer detaljerade säkerhetskopior. Även om en Nandroid-säkerhetskopia inkluderar dina data och applikationer är det ofta praktiskt att kombinera den med andra säkerhetskopieringsmetoder, som att synkronisera med... Google Drive, Google Foto eller specifika kopior av viktiga mapparSom spara APK för en installerad app.

Slutligen måste storleken beaktas. När man kopierar hela partitioner kan en Nandroid-fil ta upp mycket utrymme. flera gigabyte beroende på innehållet på din enhet. Det rekommenderas att ha tillräckligt med ledigt utrymme i internminnet eller, helst, på ett snabbt microSD-kort för att lagra dem utan problem.

Android som operativsystem: kontext för att bättre förstå Nandroid

Android är idag dominerande mobiloperativsystem världen över, med en andel som ligger klart över iOS I de flesta länder, särskilt på marknader som Indien, Brasilien och Spanien, är det baserat på Android Open Source Project (AOSP), huvudsakligen licensierat under Apache, till vilket varje tillverkare sedan lägger till sitt eget lager.

Systemet har sitt ursprung hos Android Inc., ett företag som grundades 2003 och som Google förvärvade 2005. Plattformen tillkännagavs 2007 tillsammans med Öppna Handset Alliance, ett konsortium av tillverkare och operatörer (Samsung, LG, Motorola, Qualcomm, bland många andra) som syftade till att främja öppna standarder för mobila enheter. Den första terminala Den första kommersiella Android-enheten var HTC Dream, som lanserades 2008.

Sedan dess har Android fått ständiga uppdateringar Fram till version 9 identifierades Android-enheter med dessertnamn i alfabetisk ordning (Cupcake, Donut, Eclair, Froyo, Gingerbread, Honeycomb, Ice Cream Sandwich, Jelly Bean, KitKat, Lollipop, Marshmallow, Nougat, Oreo och Pie). Från och med Android 10 antogs ett huvudsakligen numeriskt namngivningssystem, även om dessertnamn fortfarande används internt.

Med varje version har förbättringar introducerats i säkerhet, behörighetshantering, grafikprestanda, multimediastöd och utvecklarverktygDessutom har gränssnittsdetaljerna förfinats först med Material Design, och senare med Material You (Material 3), som dynamiskt anpassar systemets färgpalett till din bakgrundsbild.

Fragmentering är dock fortfarande en av dess svagheter: inte alla enheter får uppdateringar samtidigt, och många modeller har fastnat på äldre versioner. Samma fragmentering är ytterligare en anledning att värdesätta Nandroid-säkerhetskopioreftersom de låter dig upprätthålla en stabil "returpunkt" även om tillverkaren inte är särskilt noggrann med uppdateringar.

Viktiga Android-komponenter relaterade till säkerhetskopior

I det översta lagret finns användarapplikationerE-post, SMS, webbläsare, kartor, kontakter etc. Många är förinstallerade av Google (Gmail, Maps, YouTube, Drive) eller av tillverkaren, men alla förlitar sig på samma uppsättning API:er från applikationsramverket.

Nedan har vi tillämpningsramDetta API exponerar tjänster som aktiviteter, bakgrundstjänster, innehållsleverantörer, aviseringssystemet, fönsterhantering, pakethanteraren och själva behörighetshanteringen. Alla utvecklare som skapar en Android-app arbetar i huvudsak mot dessa API:er.

Nedan finns de inhemska bibliotek I C/C++ ansvarar de för kritiska uppgifter som webbrenderingsmotorn (ursprungligen WebKit), grafikmotorn, OpenGL ES, SQLite-databasen, multimediabibliotek, SSL och C-standardbiblioteket (Bionic). Allt detta körs på Linuxkärnan, vilket är den som faktiskt interagerar med hårdvaran.

Körtiden, oavsett om den är Dalvik eller ART, fungerar som det lager som exekverar koden för apparna och hanterar minnet för varje process. Varje app körs i sin egen virtuella maskin eller isolerade process, vilket förbättrar säkerhet och stabilitet: om en applikation kraschar bör den inte dra ner resten av systemet.

Slutligen, vid basen, den Linuxkärna 2.6 och senare Den hanterar hårdvarudrivrutiner, nätverksstacken, processschemaläggning och minneshantering. Android förlitar sig också på denna nivå för att implementera funktioner som energibesparing, stöd för multitouch, Bluetooth, GPS, sensorer och en lång lista med andra funktioner som appar sedan använder på ett abstrakt sätt.

Nuvarande Android-funktioner och funktioner

Visuellt är Android redo för olika skärmstorlekar och upplösningarFrån kompakta mobiltelefoner till surfplattor, tv-apparater och bilsystem stöder systemet 2D- och 3D-grafikacceleration, och gränssnittet ritas med hjälp av bibliotek som är optimerade för att dra nytta av GPU:n.

För intern lagring använder Android främst SQLite som en lättviktig databasmotorFörutom det klassiska filsystemet i flashminne har varje app sitt eget. privat utrymme inom /data, som andra program inte kan komma åt direkt utan särskilda behörigheter eller root.

När det gäller anslutning stöder plattformen en brett utbud av mobil- och nätverksteknikerGSM/EDGE, CDMA, UMTS, HSPA, LTE och 5G i de senaste versionerna, plus Wi-Fi, Bluetooth, NFC och andra alternativ. För meddelanden, utöver SMS och MMS, integrerar Android push-notifieringstjänster via Firebase Cloud Messaging (FCM).

El webbläsare Som standard, historiskt baserat på WebKit och JavaScript-motorn V8, har den konvergerat med Google Chromeäven om användaren alltid kan installera Andra webbläsare som Firefox, Opera eller Chromium-varianterPå multimedianivå stöder den vanliga format som WebM, H.264/H.265, MP3AAC, OGG, WAV, JPEG, PNG, GIF och många fler beroende på version och hårdvara.

Android erbjuder även stöd för streaming innehållDetta har uppnåtts genom RTP/RTSP-protokoll, progressiv streaming i HTML5 och leverantörsspecifika lösningar. Detta har möjliggjort expansionen av video- och musikplattformar på mobila enheter och Android TV.

Android-apputveckling och systeminteraktion

För att skapa Android-applikationer används huvudsakligen följande: Android Studio som den officiella utvecklingsmiljönDenna IDE inkluderar Android SDK, emulatorer, felsökningsverktyg, prestandaanalysatorer och guider för grafiska gränssnitt. Eclipse med ADT-pluginet användes tidigare, men idag är Android Studio standarden.

De vanligaste språken för programmering av appar är Java och KotlinEmellertid kan även inbyggda komponenter skrivas i C eller C++ med hjälp av NDK (Native Development Kit). Detta är användbart för spel och prestandaintensiva applikationer där befintliga bibliotek behöver återanvändas.

Google erbjuder en mycket komplett dokumentation Utvecklarwebbplatsen innehåller kodexempel, designguider, bästa praxis för interaktion och riktlinjer för materialdesign. Dessutom är utvecklingscommunityn enorm, med forum, databaser med öppen källkod och tredjepartsbibliotek för nästan alla behov.

Alla dessa aspekter av utvecklingsekosystemet återspeglas lika mycket i en Nandroid-säkerhetskopia: genom att inkludera data- och systempartitionerna innehåller säkerhetskopian både de nedladdade apparna och deras internt tillstånd, konfigurationer och databaser, till exempel för spara spelets framstegNär du återställer är det som om du aldrig avinstallerat eller ändrat något.

Säkerhet, integritet och rollen för Nandroid-säkerhetskopior

Under årens lopp har Android analyserats av säkerhetsföretag och myndigheter. Jämförande studier har visat att, även om iOS kan samla på sig ett större antal rapporterade sårbarheterAndroid tenderar att få fler riktiga attacker, delvis för att det är den dominerande plattformen och för att det tillåter installation av appar utanför officiella butiker.

Google har reagerat genom att skärpa sina säkerhetsmekanismer: Appverifiering på Google Play, striktare sandboxing, detaljerade behörigheter och standarddatakryptering och verktyg som Google Play Protect. Ändå spelar användaren fortfarande en nyckelroll, särskilt när man låser upp bootloadern, rotar enheten eller installerar anpassade återställningar för att utföra en Nandroid-flash.

Inom integritetsområdet har det förekommit fall där vissa plats- eller synkroniseringsalternativ har väckt problem. Funktioner som insamling av geolokaliseringsdata eller integration med karttjänster De har ibland använts av underrättelsetjänster för att avlyssna information, enligt läckta dokument.

För dem som gör djupgående modifieringar av systemet är en Nandroid inte bara en skyddsåtgärd mot fel, utan också ett sätt att prova mer integritetsvänliga inställningarDu kan installera säkerhetsfokuserade ROM-skivor, inaktivera eller ta bort oönskade tjänster, och om du inte är nöjd med resultatet kan du enkelt återställa till föregående tillstånd genom att återställa säkerhetskopian.

Du måste dock vara försiktig när du lagrar och hanterar dessa säkerhetskopior. En Nandroid innehåller alla dina personuppgifter, identifierare, konton och meddelandenSå att lagra den på en osäker plats eller dela den utan kryptering skulle vara ett allvarligt säkerhetsmisstag.

Android på marknaden och långsiktigt stöd

När det gäller adoption används Android i mobiltelefoner, surfplattor, smarta TV-apparater, klockor, bilar och till och med hushållsapparaterDess öppen källkod och flexibilitet har gjort det möjligt för tillverkare över hela världen att integrera den i hårdvara med mycket olika priser och intervall.

Färsk statistik visar att nyare versioner av systemet, som t.ex. Android 13 och 14De vinner mark, men de samexisterar fortfarande med äldre versioner som Android 10, 11 eller till och med 9 på många enheter. Detta påverkar hur utvecklare behöver designa sina appar och understryker vikten av att upprätthålla tillförlitliga säkerhetskopior.

Uppdateringssupportcykeln varierar kraftigt beroende på tillverkare: Google-enheter (Pixel) har vanligtvis flera år av större uppdateringar och säkerhetsuppdateringarmedan andra modeller i lägre prisklass kan förlora stöd relativt snart.

I det sammanhanget vänder sig avancerade användare till anpassade ROM-skivor för att förläng livslängden på dina enheterDet är här Nandroid-säkerhetskopior blir särskilt användbara: när du byter ROM, kärnor eller återställningar, kan du behålla en komplett kopia av det tidigare systemet för att återställa om något inte fungerar korrekt eller om den nya versionen är oanvändbar.

Kort sagt, Android har blivit en enormt och mycket mångsidigt ekosystemI den här miljön, där alla möjliga enheter, varierande anpassningslager och inkonsekventa uppdateringspolicyer samexisterar, ger det mycket mer flexibilitet att navigera i detta ständigt föränderliga landskap med självförtroende att behärska verktyg som Nandroid-säkerhetskopior.

Nu när du vet i detalj hur Android fungerar internt, hur dess partitioner är organiserade, vilken roll återställning spelar och vilken information som sparas i en Nandroid-säkerhetskopia, är det mycket lättare att se varför denna fullständiga säkerhetskopia är den bästa livlinan när du bestämmer dig för att experimentera med ROM, rooting, kärnor eller någon djupgående modifiering: att förstå systemet och ha en fullständig bild av din enhets status Det är kombinationen som gör att du kan utforska utan rädsla och, om något går fel, återställa din telefon exakt som den var med ett par tryck från återställningsläget.

Relaterad artikel:

Enkla metoder för att säkerhetskopiera Samsung Android-telefon till PC?

Isaac

Passionerad författare om bytesvärlden och tekniken i allmänhet. Jag älskar att dela med mig av min kunskap genom att skriva, och det är vad jag kommer att göra i den här bloggen, visa dig alla de mest intressanta sakerna om prylar, mjukvara, hårdvara, tekniska trender och mer. Mitt mål är att hjälpa dig att navigera i den digitala världen på ett enkelt och underhållande sätt.