Що таке резервне копіювання Nandroid і як його зробити на Android?

Якщо ви коли-небудь встановлювали прошивки на свій мобільний телефон, корінь або змінивши рекавері, ви напевно чули про Резервні копії NandroidВони є тим рятівним колом, який може врятувати вас від великого переляку, коли щось піде не так, і телефон перестане працювати, застрягне в перезавантаженні або почне працювати несправно без видимої причини.

У цій статті ви детально розглянете Що ж таке Nandroid, для чого він використовується і як його створити крок за кроком?Цей посібник також містить технічний огляд того, як Android працює внутрішньо та чому цей тип резервного копіювання є таким потужним. Мета полягає в тому, щоб до кінця читання ви не лише змогли слідкувати за навчальним посібником, але й розуміли, що відбувається «під капотом» вашого пристрою.

Що таке резервна копія Nandroid і чому вона така важлива?

Резервна копія Nandroid – це Повне резервне копіювання внутрішнього стану вашого Android-пристрою у певний момент. Він не просто зберігає ваші фотографії чи програми: він захоплює системні розділи, дані користувача, завантаження (завантаження) і, залежно від відновлення, навіть розділ відновлення або розділ EFS/модему в деяких моделях.

На відміну від резервних копій, які ви створюєте за допомогою програм для Android, резервна копія Nandroid створюється з середовище відновлення (користувацьке відновлення, таке як TWRP або подібне) А в багатьох розширених робочих процесах його доповнюють такі інструменти, як використовувати ADBЦе середовище запускається окремо від основної системи та може зчитувати й клонувати цілі блоки пам'яті, ніби це образи дисків, подібно до того, що робиться на ПК за допомогою таких програм, як Clonezilla або Ghost.

Великою перевагою є те, що після відновлення Nandroid телефон повертається до точний стан, у якому він був на момент копіюванняТой самий ПЗП, ті самі програми, те саме ядро, ті самі налаштування, ті самі помилки, якщо такі були… все. Ось чому, перш ніж прошивати новий ПЗП, оновлювати вручну або пробувати ризиковані моди, майже необхідно зберегти таку резервну копію.

Ця форма копіювання залежить від того, як влаштований Android внутрішньо: система, що базується на Ядро Linuxз кількома чітко визначеними розділами та програмними рівнями, які взаємодіють через API та драйвери. Саме завдяки модульній структурі система відновлення може копіювати певні розділи без необхідності завантаження всієї системи.

Як влаштований Android внутрішньо та яке це має відношення до Nandroid?

Android — це мобільна операційна система, яка базується на Ядро Linux для керування пам'яттю, процесами, безпекою та обладнаннямПоверх цього ядра побудовані різні шари: нативні бібліотеки C/C++, середовище виконання (Dalvik/ART), фреймворк застосунків і, перш за все, застосунки, які ви використовуєте щодня.

На фізичному рівні все це поділяється на кілька перегородки зберіганняЗвичайні з них: завантажувальний (ядро та RAM-диск), системний (системні файли та рівень вендора), вендор (драйвери та певні апаратні компоненти), дані (програми та дані користувача), кеш, відновлення та, на деяких пристроях, спеціальні розділи, такі як EFS (мережеві ідентифікатори) або модем.

Розділ відновлення, де працюють інструменти Nandroid, має прямий доступ до цих розділів. Звідти ви можете створювати стиснуті зображення блоків пам'ятіТаким чином, копіюється не лише видимий вміст, а й уся структура кожного розділу. Саме тому відновлення настільки точне, а пристрій завантажується, ніби нічого не сталося.

Крім того, Android використовує Рівень абстракції обладнання (HAL) Він виступає посередником між програмами та фактичним обладнанням (камерою, GPS, датчиками тощо). Усе обладнання доступне системі через драйвери в ядрі Linux та рідні бібліотеки, тоді як програми взаємодіють за допомогою фреймворку Java/Kotlin. Копія Nandroid не заглиблюється стільки на рівні API, скільки на рівні блоків, тому вона включає все, що становить це середовище виконання.

Щодо виконання коду, то до Android 4.4 більшість програм працювали у віртуальній машині. Дальвікз компіляцією «вчасно» (JIT). Починаючи з Android 5.0, використовується ART (Android Runtime), який компілює програми в нативний код під час встановлення. У резервній копії Nandroid як Dalvik, так і ART відображаються в системних образах та образах даних, тому вам не потрібно турбуватися про те, який механізм виконання використовується: резервна копія містить усе.

Переваги та обмеження резервних копій Nandroid

Перша головна перевага Nandroid полягає в тому, що він діє як Повний захист від логічного блокуванняЯкщо ви встановите ПЗП, який працює погано, якщо модифіковане ядро ​​спричиняє завантажувальні цикли або якщо системний мод ламає щось критично важливе, замість того, щоб боротися з частковими прошивками, ви можете просто відновити резервну копію та повернутися саме до того, з чого почали.

Ще однією важливою перевагою є те, що процес досить незалежно від ПЗП або шару налаштування Неважливо, що ви використовуєте: це може бути стандартна прошивка Samsung з One UI, Xiaomi MIUI, чиста прошивка AOSP або альтернатива, така як LineageOS чи GrapheneOS. Відновлення працює на рівні розділу, а не інтерфейсу, тому загальна процедура створення та відновлення резервної копії Nandroid дуже мало відрізняється між пристроями.

Однак важливо розуміти, що цей тип резервного копіювання не є магією. Резервне копіювання Nandroid дуже тісно пов'язане з... апаратне забезпечення та структура розділів вашого телефону. Ви не можете створити резервну копію на одній моделі та відновити її на зовсім іншій, також не варто відновлювати старий Nandroid поверх структури розділів, яка змінилася через велике оновлення Android, не знаючи точно, що ви робите.

Воно також не замінює більш детальних резервних копій. Хоча резервна копія Nandroid містить ваші дані та програми, часто практично поєднувати її з іншими методами резервного копіювання, такими як синхронізація з [незрозуміло – ймовірно, певним методом резервного копіювання]. Google Диск, Google Фото або окремі копії важливих папокТакий як зберегти APK встановленої програми.

Зрештою, потрібно враховувати розмір. Під час копіювання цілих розділів файл Nandroid може займати багато місця. кілька гігабайт залежно від вмісту вашого пристрою. Рекомендується мати достатньо вільного місця у внутрішній пам’яті або, в ідеалі, на швидкій картці microSD для їх безпроблемного зберігання.

Android як операційна система: контекст для кращого розуміння Nandroid

Android сьогодні є домінуюча мобільна операційна система у світі, з часткою, яка явно вища iOS У більшості країн, особливо на таких ринках, як Індія, Бразилія та Іспанія, він базується на проекті Android з відкритим вихідним кодом (AOSP), переважно ліцензованому під Apache, до якого кожен виробник потім додає свій власний рівень.

Система виникла в Android Inc., компанії, заснованій у 2003 році, яку Google придбала у 2005 році. Платформу було анонсовано у 2007 році разом із Альянс з відкритою трубкою, консорціум виробників та операторів (Samsung, LG, Motorola, Qualcomm та багато інших), метою якого було просування відкритих стандартів для мобільних пристроїв. Перший термінал Першим комерційним пристроєм на Android був HTC Dream, випущений у 2008 році.

Відтоді Android отримує постійні оновлення До версії 9 пристрої Android ідентифікувалися за назвами десертів в алфавітному порядку (Cupcake, Donut, Eclair, Froyo, Gingerbread, Honeycomb, Ice Cream Sandwich, Jelly Bean, KitKat, Lollipop, Marshmallow, Nougat, Oreo та Pie). Починаючи з Android 10, була прийнята переважно числова система найменувань, хоча назви десертів все ще використовуються внутрішньо.

З кожною версією впроваджувалися покращення безпека, керування дозволами, продуктивність графіки, підтримка мультимедіа та інструменти для розробниківКрім того, деталі інтерфейсу були вдосконалені спочатку за допомогою Material Design, а пізніше за допомогою Material You (Material 3), який динамічно адаптує колірну палітру системи до ваших шпалер.

Однак фрагментація залишається однією з його слабких сторін: не всі пристрої отримують оновлення одночасно, і багато моделей зависли на старіших версіях. Ця ж фрагментація є ще однією причиною цінувати Резервні копії Nandroidоскільки вони дозволяють підтримувати стабільну «точку повернення», навіть якщо виробник не дуже ретельно ставиться до оновлень.

Ключові компоненти Android, пов'язані з резервним копіюванням

У верхньому шарі знаходяться додатки користувачаЕлектронна пошта, SMS, браузер, карти, контакти тощо. Багато з них попередньо встановлені Google (Gmail, Карти, YouTube, Диск) або виробником, але всі вони покладаються на один і той самий набір API з інфраструктури програми.

Нижче ми маємо фреймворк програмиЦей API надає доступ до таких сервісів, як дії, фонові сервіси, постачальники контенту, система сповіщень, керування вікнами, менеджер пакетів та саме керування дозволами. Будь-який розробник, який створює додаток для Android, по суті, працює з цими API.

Нижче наведено рідні бібліотеки У C/C++ вони відповідають за такі критично важливі завдання, як механізм веб-рендерингу (спочатку WebKit), графічний движок, OpenGL ES, база даних SQLite, мультимедійні бібліотеки, SSL та стандартна бібліотека C (Bionic). Все це працює на ядрі Linux, яке фактично взаємодіє з обладнанням.

Середовище виконання, чи то Dalvik, чи ART, діє як шар, який виконує код програм та керує пам’яттю кожного процесу. Кожна програма працює у власній віртуальній машині або ізольованому процесі, що підвищує безпеку та стабільність: якщо одна програма дає збій, це не повинно призвести до збою решти системи.

Зрештою, біля основи, Ядро Linux 2.6 та пізнішої версії Він обробляє драйвери обладнання, мережевий стек, планування процесів та керування пам'яттю. Android також покладається на цей рівень для реалізації таких функцій, як енергозбереження, підтримка мультитач, Bluetooth, GPS, датчики та довгий список інших можливостей, які програми потім використовують абстрактним чином.

Поточні функції та можливості Android

Візуально Android готовий до різні розміри та роздільні здатності екранівВід компактних мобільних телефонів до планшетів, телевізорів та автомобільних систем, система підтримує прискорення 2D та 3D графіки, а інтерфейс малюється за допомогою бібліотек, оптимізованих для використання переваг графічного процесора.

Для внутрішньої пам'яті Android в основному використовує SQLite як легкий механізм баз данихОкрім класичної файлової системи у флеш-пам'яті, кожна програма має свою власну. приватний простір в /data, до якого інші програми не можуть отримати безпосередній доступ без спеціальних дозволів або root-права.

Що стосується підключення, платформа підтримує широкий спектр мобільних та мережевих технологійGSM/EDGE, CDMA, UMTS, HSPA, LTE та 5G в останніх версіях, а також Wi-Fi, Bluetooth, NFC та інші опції. Для обміну повідомленнями, окрім SMS та MMS, Android інтегрує служби push-сповіщень через Firebase Cloud Messaging (FCM).

El веб-браузер За замовчуванням, історично базуючись на WebKit та рушії JavaScript V8, він збігається з Google Chromeхоча користувач завжди може встановити Інші браузери, такі як варіанти Firefox, Opera або ChromiumНа мультимедійному рівні він підтримує поширені формати, такі як WebM, H.264/H.265, MP3AAC, OGG, WAV, JPEG, PNG, GIF та багато інших залежно від версії та апаратного забезпечення.

Android також забезпечує підтримку для потоковий вмістуЦього було досягнуто завдяки протоколам RTP/RTSP, прогресивному потоковому передаванню в HTML5 та рішенням, специфічним для провайдерів. Це дозволило розширити відео- та музичні платформи на мобільних пристроях та Android TV.

Розробка додатків для Android та взаємодія з системою

Для створення Android-додатків в основному використовується наступне: Android Studio як офіційне середовище розробкиЦе середовище розробки (IDE) містить Android SDK, емулятори, інструменти налагодження, аналізатори продуктивності та майстри графічного інтерфейсу. Раніше використовувався Eclipse з плагіном ADT, але сьогодні стандартом є Android Studio.

Найпоширеніші мови для програмування додатків: Java і KotlinОднак, нативні компоненти також можна писати на C або C++ за допомогою NDK (Native Development Kit). Це корисно для ігор та ресурсомістких програм, де необхідно повторно використовувати існуючі бібліотеки.

Google пропонує а дуже повна документація Сайт розробників містить зразки коду, посібники з дизайну, рекомендації щодо взаємодії та рекомендації щодо матеріального дизайну. Крім того, спільнота розробників величезна, з форумами, репозиторіями з відкритим кодом та сторонніми бібліотеками практично для будь-яких потреб.

Усі ці аспекти екосистеми розробки однаково відображаються в резервній копії Nandroid: включаючи розділи даних і системи, резервна копія містить як завантажені програми, так і їхні внутрішній стан, конфігурації та бази даних, наприклад, для зберегти ігровий прогресПід час відновлення створюється враження, ніби ви нічого не видаляли та не змінювали.

Безпека, конфіденційність та роль резервних копій Nandroid

Протягом багатьох років Android був предметом аналізу з боку компаній, що займаються безпекою, та урядових установ. Порівняльні дослідження показали, що, хоча iOS може накопичити більшу кількість зареєстрованих вразливостейAndroid, як правило, зазнає більше реальних атак, частково тому, що це домінуюча платформа, а також тому, що вона дозволяє встановлювати програми не з офіційних магазинів.

Google відреагував, посиливши свої механізми безпеки: Перевірка додатків у Google Play, суворіша ізольована среда, детальні дозволи та шифрування даних за замовчуванням та інструменти, такі як Google Play Protect. Незважаючи на це, користувач все ще відіграє ключову роль, особливо під час розблокування завантажувача, рутування пристрою або встановлення користувацьких рекавері для виконання прошивки Nandroid.

У сфері конфіденційності були випадки, коли певні параметри визначення місцезнаходження або синхронізації викликали занепокоєння. Такі функції, як збір даних геолокації або інтеграція з картографічними сервісами Згідно з документами, що потрапили в оприлюднені джерела, їх іноді використовували розвідувальні служби для перехоплення інформації.

Для тих, хто вносить суттєві зміни до системи, Nandroid — це не лише захист від збоїв, але й спосіб… спробуйте налаштування, що забезпечують більшу конфіденційністьВи можете встановити прошивки, орієнтовані на безпеку, вимикати або видаляти небажані служби, а якщо ви не задоволені результатом, легко повернутися до попереднього стану, відновивши резервну копію.

Однак, слід бути обережним під час зберігання та керування цими резервними копіями. Резервна копія Nandroid містить всі ваші персональні дані, ідентифікатори, облікові записи та повідомленняТож зберігання його в незахищеному місці або поширення без шифрування було б серйозною помилкою безпеки.

Android на ринку та довгострокова підтримка

Що стосується впровадження, Android використовується в мобільні телефони, планшети, смарт-телевізори, годинники, автомобілі та навіть побутова технікаЙого відкритий вихідний код та гнучкість дозволили виробникам по всьому світу інтегрувати його в обладнання дуже різного діапазону та цінової категорії.

Остання статистика показує, що новіші версії системи, такі як Android 13 та 14Вони набирають обертів, але все ще співіснують зі старішими версіями, такими як Android 10, 11 або навіть 9, на багатьох пристроях. Це впливає на те, як розробникам потрібно розробляти свої програми, і підкреслює важливість підтримки надійних резервних копій.

Цикл підтримки оновлень значно відрізняється залежно від виробника: пристрої Google (Pixel) зазвичай мають кілька років великих оновлень та патчів безпекитоді як інші моделі нижчого класу можуть втратити підтримку відносно скоро.

У цьому контексті досвідчені користувачі звертаються до користувацьких ПЗУ, щоб подовжити термін служби ваших пристроївСаме тут резервні копії Nandroid стають особливо корисними: під час зміни прошивок, ядер або відновлення, збереження повної копії попередньої системи дозволяє вам повернутися до попереднього стану, якщо щось працює неправильно або якщо нова версія непридатна для використання.

Коротше кажучи, Android став величезна та дуже різноманітна екосистемаУ цьому середовищі, де співіснують усілякі пристрої, різноманітні рівні налаштування та несумісні політики оновлення, оволодіння такими інструментами, як резервне копіювання Nandroid, дає вам набагато більше гнучкості для впевненої навігації в цьому постійно мінливому ландшафті.

Тепер, коли ви детально знаєте, як Android працює внутрішньо, як організовані його розділи, яку роль відіграє відновлення та яка інформація зберігається в резервній копії Nandroid, набагато легше зрозуміти, чому ця повна резервна копія є найкращим рятівним колом, коли ви вирішите експериментувати з ПЗУ, рутуванням, ядрами або будь-якою глибокою модифікацією: розуміння системи та наявність повне зображення стану вашого пристрою Це поєднання дозволяє вам досліджувати світ без страху, а якщо щось піде не так, відновити телефон точно так само, як і раніше, лише кількома натисканнями з режиму відновлення.

Пов'язана стаття:

Прості методи резервного копіювання телефону Samsung Android на ПК?

Ісаак

Пристрасний письменник про світ байтів і технологій загалом. Я люблю ділитися своїми знаннями, пишучи, і саме це я буду робити в цьому блозі, показуватиму вам все найцікавіше про гаджети, програмне забезпечення, апаратне забезпечення, технологічні тренди тощо. Моя мета — допомогти вам орієнтуватися в цифровому світі в простий і цікавий спосіб.