Создание образа операционной системы windows

Создание полностью настроенного образа операционной системы с установленными приложениями часто бывает необходимо в корпоративной среде, да и домашние пользователи не откажутся от установочного диска, в который внедрен любимый набор программ и твиков. В современных ОС Windows создать такой образ значительно проще, чем в Windows XP, при этом можно обойтись средствами пакета автоматической установки.

В этой статье рассказывается, как подготовить полностью настроенный системный образ и осуществить его развертывание, а также затрагиваются вопросы резервного копирования операционной системы в WIM-образ.

[+] На этой странице

Вам понадобятся

• Deployment Tools из пакета Windows Assessment and Deployment Kit (ADK)
• Загрузочный диск Windows PE с DISM или ImageX

Безусловно, вам понадобится компьютер для установки и настройки ОС, а также место для сохранения системного образа. В качестве компьютера для установки может выступать виртуальная машина (например, Hyper-V из состава Windows или VirtualBox). Сохранить настроенный образ можно на несистемном разделе этого компьютера.

Например, во время установки системы можно создать два раздела — на один установить ОС, а на второй впоследствии сохранить образ. Также, в виртуальной машине всегда можно подключить еще один виртуальный диск. Наконец, настроенный образ можно сохранить на сетевом ресурсе или USB-диске. Как видите, вариантов много — есть из чего выбирать.

Преимущества и недостатки использования настроенного образа

На мой взгляд, преимущества полностью настроенного образа выглядят предпочтительнее недостатков.

Преимущества

• Быстрая установка системы с набором приложений, поскольку не затрачивается время на их установку. Тем не менее, по сравнению со стандартным образом распаковка настроенного образа занимает чуть больше времени.
• Имеется возможность дальнейшей настройки операционной системы с помощью файла ответов, используемого в сочетании с настроенным образом.
• Появляется возможность развертывания образа с помощью DISM или ImageX. Развертывание стандартного образа поддерживается только в сочетании с программой установки, поскольку не все параметры сконфигурированы (например, языковые).

Недостатки

• Увеличивается размер образа. Конечный размер зависит от количества и объема устанавливаемых приложений. Образ более 4GB потребует дополнительных телодвижений для развертывания с помощью установочной флэшки.
• Могут устаревать версии приложений, включенных в образ. Чтобы поддерживать актуальные версии приложений, придется собирать образ заново. Регулярно обновляемые приложения, скорее всего, не имеет смысла включать в образ. Их можно устанавливать отдельно, автоматизировав этот процесс.

Этапы создания настроенного образа

Создание собственного WIM-образа можно разделить на следующие этапы:

1. Запуск установки операционной системы с установочного диска и вход в режим аудита.
2. Установка приложений и настройка системы.
3. Подготовка системы с помощью утилиты sysprep.
4. Загрузка в Windows PE и захват образа с помощью утилиты DISM или ImageX. Утилита ImageX имеет статус устаревшей, вместо нее рекомендуется DISM. Однако для захвата и применения образа она все еще годится.

Затем полученный образ можно включить в состав установочного диска, устанавливать с сетевого ресурса или применять с помощью DISM или ImageX.

Замечание о настройке пользовательских параметров

Помимо установки приложений, в режиме аудита можно настраивать пользовательские параметры. Для применения настроек к образу есть два способа.

Вы можете:

• Настроить только системные параметры, а пользовательские импортировать с помощью REG-файлов в настроенный WIM-образ (либо в исходный образ еще до начала описываемой здесь установки).
• Настроить как пользовательские, так и системные параметры, а затем обеспечить с помощью файла ответов копирование профиля встроенной учетной записи Администратор в профиль стандартного пользователя.

Импорт параметров реестра

Сам принцип подробно рассматривается в статье Применение твиков реестра. Я полагаю, что вы ознакомились с ней и составили полное представление об импорте пользовательских и системных параметров.

Копирование профиля с помощью файла ответов

Для копирования профиля настроенной учетной записи в профиль стандартного пользователя можно использовать файл ответов, содержащий параметр

Microsoft-Windows-Shell-Setup | CopyProfile

Если для этого параметра установлено значение true, выполняется копирование профиля.

Использовать эту возможность нужно при установке настроенного образа, включив в файл ответов данный параметр. В этом случае копирование профиля произойдет на проходе 4 Specialize.

Пример универсального файла ответов для 32-разрядной и 64-разрядной ОС

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<unattend xmlns="urn:schemas-microsoft-com:unattend">
    <settings pass="specialize">
        <component name="Microsoft-Windows-Shell-Setup" processorArchitecture="x86" publicKeyToken="31bf3856ad364e35" language="neutral" versionScope="nonSxS" xmlns:wcm="http://schemas.microsoft.com/WMIConfig/2002/State" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
            <CopyProfile>true</CopyProfile>
        </component>
    </settings>
    <settings pass="specialize">
        <component name="Microsoft-Windows-Shell-Setup" processorArchitecture="amd64" publicKeyToken="31bf3856ad364e35" language="neutral" versionScope="nonSxS" xmlns:wcm="http://schemas.microsoft.com/WMIConfig/2002/State" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
            <CopyProfile>true</CopyProfile>
        </component>
    </settings>
</unattend>

Почему в этой статье рекомендуется копирование профиля при установке вместо того, чтобы указывать на файл ответов утилите sysprep при обобщении образа?

В статье рекомендуется использовать способ, который работает вне зависимости от метода развертывания.

Копирование профиля в любом случае происходит во время установки на этапе Specialize. Если вы используете параметр /unattend утилиты sysprep, файл ответов кэшируется и затем задействуется во время установки. На момент написания первой версии статьи это не работало, несмотря на документацию.

Если вы используете MDT или SCCM, описанный в статье метод обязателен по причинам изложенным в KB973289:

Теперь обо всем по порядку.

Запуск установки операционной системы с установочного диска и вход в режим аудита

Первым этапом подготовки настроенного образа является запуск ОС с установочного диска. Установку можно выполнять вручную, либо автоматизировать этот процесс при помощи файла ответов.

Ручная установка

Ручная установка не таит в себе никаких хитростей. Если вы планируете сохранить настроенный образ на несистемном разделе диска, используйте программу установки Windows для создания разделов.

Совет. При установке системы на виртуальную машину можно подключить второй виртуальный диск и впоследствии использовать его для сохранения образа. Это упростит копирование образа в вашу рабочую среду, поскольку VHD(X) можно всегда подключить на физической машине.

Продолжайте установку вплоть до этапа OOBE. Его легко узнать по предложению выбрать имя учетной записи и рисунок для нее.

На этом этапе, не выбирая имя учетной записи, нажмите CTRL + SHIFT + F3. Эта комбинация клавиш переведет систему в режим аудита с правами встроенной учетной записи Администратор.

Автоматическая установка

С помощью файла ответов вы можете автоматизировать все этапы установки Windows, включая управление разделами жесткого диска, вход в режим аудита и даже установку приложений в нем, о чем рассказывается в статье Установка приложений в режиме аудита. Вы можете следовать приведенным в ней инструкциям вплоть до раздела «Перевод системы в режим oobe» (в статье рассматривается полная автоматизации установки).

Установка обновлений, приложений и настройка системы

Выполнив вход в режим аудита, вы можете приступать к установке, обновлений, приложений и настройке параметров операционной системы. Не закрывайте окно утилиты sysprep — оно понадобится по окончании этапа настройки.

В Windows 8.1 в режиме аудита была отключена установка обновлений с помощью центра обновлений Windows. Если вы столкнулись с этой проблемой, читайте Как установить обновления Windows 8.1 в режиме аудита с помощью PowerShell или смекалки.

Если для установки приложения или обновления требуется перезагрузка системы, вы можете это сделать. После перезагрузки система вернется в режим аудита. Как уже говорилось выше, процесс установки приложений можно автоматизировать с помощью файла ответов. Вы можете настроить любые системные и пользовательские параметры в графическом интерфейсе Windows. Также можно импортировать параметры реестра из заранее подготовленных REG-файлов.

В Windows 8 и новее не обновляйте приложения из магазина Windows, поскольку это приведет к проблемам при обобщении образа. Удалять современные приложения тоже нужно по науке. См. предупреждение в библиотеке TechNet и KB2769827.

Закончив установку приложений и настройку системы, вы должны подготовить ее для дальнейшего использования.

Подготовка системы с помощью утилиты sysprep

По окончании установки приложений и настройки системы выполняется подготовка с помощью утилиты sysprep. В зависимости от того, какой способ установки вы выбрали, действия будут несколько отличаться.

Ручная установка

При ручной установке системы утилита sysprep запускается при входе в режим аудита. Для подготовки системы к дальнейшему использованию (в данном случае — к созданию настроенного образа) необходимо задать утилите параметры, как показано на рисунке ниже.

С указанными параметрами производится (в скобках эквивалентные параметры командной строки sysprep):

1. Подготовка системы (/generalize) — удаление уникальных системных параметров, очистка журналов событий, обнуление идентификатора безопасности (SID) и т.д. Этот параметр совершенно необходим для создания настроенного образа.
2. Перевод системы в режим OOBE (/oobe) — этот режим будет активирован при следующем запуске системы.
3. Выключение системы (/shutdown).

Утилита удаляет в том числе и установленные драйверы. Их можно сохранить, используя параметр файла ответов PersistAllDeviceInstalls. Это имеет смысл, если вы клонируете систему для развертывания на такой же аппаратной конфигурации. В противном случае сохранение драйверов может привести к проблемам (подробнее читайте в статье из библиотеки TechNet).

Чтобы сохранить драйверы, необходимо выполнять sysprep из командной строки, указывая в параметре /unattend: путь к файлу ответов.

Пример универсального файла ответов для сохранения драйверов 32-и 64-разрядной ОС

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<unattend xmlns="urn:schemas-microsoft-com:unattend">
<settings pass="generalize">
        <component name="Microsoft-Windows-PnpSysprep" processorArchitecture="amd64" publicKeyToken="31bf3856ad364e35" language="neutral" 
versionScope="nonSxS" xmlns:wcm="http://schemas.microsoft.com/WMIConfig/2002/State" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
            <PersistAllDeviceInstalls>true</PersistAllDeviceInstalls>
        </component>
    </settings>
<settings pass="generalize">
        <component name="Microsoft-Windows-PnpSysprep" processorArchitecture="х86" publicKeyToken="31bf3856ad364e35" language="neutral" 
versionScope="nonSxS" xmlns:wcm="http://schemas.microsoft.com/WMIConfig/2002/State" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
            <PersistAllDeviceInstalls>true</PersistAllDeviceInstalls>
        </component>
    </settings>
</unattend>

Автоматическая установка

Если вы автоматизируете вход в режим аудита и установку приложений с помощью файла ответов, как описано в статье Установка приложений в режиме аудита, вам необходимо добавить следующую синхронную команду с наивысшим порядковым номером. Эту команду можно использовать и при ручной установке, предварительно закрыв окно утилиты sysperp.

%SystemRoot%\system32\sysprep\sysprep.exe /generalize /oobe /shutdown /quiet

Первые три параметра командной строки указаны в том же порядке, что и описанные выше параметры графического интерфейса утилиты. Параметр /quiet — обеспечивает работу в тихом режиме и необходим для автоматизации.

После того, как sysprep завершит работу, система будет выключена. Теперь она полностью настроена, и можно создать ее образ.

Загрузка в Windows PE и сохранение образа с помощью DISM или ImageX

Создание базового загрузочного диска Windows PE занимает 10 — 15 минут. Можно и вовсе обойтись без него, загрузившись с установочного диска. Однако в этом случае вам понадобится добавить к диску ImageX. Если вы готовите настроенный образ на виртуальной машине, достаточно подключить в ней ISO-образ и загрузиться в предустановочную среду. Захват и сохранение образа производится одной командой.

:: DISM
dism /Capture-Image /CaptureDir:C:\ /ImageFile:"D:\custom.wim" /Name:"Windows 10 Pro Custom"
:: imagex
imagex /capture C:\ D:\custom.wim "Windows 10 Pro Custom" "My best Windows image"

Примечание. Если вы не включили утилиту ImageX в состав образа Windows PE (например, путем размещения в папке system32), а лишь разместили ее на загрузочном диске, требуется указать полный путь к утилите или предварительно выполнить переход в ее папку в командой строке командой cd /d <путь>.

В этой команде используются следующие параметры:

• C:\ — захват раздела C:
• D:\custom.wim — местоположение и имя сохраняемого WIM-файла. Укажите букву диска, соответствующую несистемному разделу или USB-диску.
• «Windows 10 Pro Custom» — имя образа. Имя должно быть заключено в кавычки.
• «My best Windows image» — описание образа. Описание должно быть заключено в кавычки. DISM не поддерживает описание образа.

В DISM также можно указать параметр /compress:recovery для самого сильного сжатия. Такое используется для образов ESD, распространяемых посредством Media Creation Tool. Чем сильнее сжатие, тем длительнее захват. В случае успешного завершения операции командная строка будет выглядеть примерно так:

Если вы сохранили образ на виртуальной машине, для дальнейшей работы его нужно перенести на физическую ОС. Если вы сохранили образ на отдельном виртуальном диске, достаточно подключить VHD(X) в физической системе.

Я надеюсь, что во всех остальных случаях у вас не возникнет никаких проблем с доступом к сохраненному образу.

Дальнейшие действия с образом

Итак, настроенный образ в вашем распоряжении. Что можно с ним делать дальше? Да все, что угодно!

Теперь вы можете воспользоваться одним из основных преимуществ архитектуры развертывания новых ОС Windows по сравнению с Windows XP или сторонними средствами «клонирования» системы.  Попросту говоря, вы можете работать с настроенным образом точно так же, как со стандартным. Можно изменять образ — добавлять в него файлы, а также интегрировать драйверы и обновления.

Вы можете настраивать процесс установки в соответствии с вашими задачами. Например, можно полностью автоматизировать установку Windows с помощью файла ответов. При этом в нем можно задавать параметры для всех проходов. Например, вы можете управлять разделами жесткого диска на этапе 1 windows PE, переопределять языковые настройки, создавать учетные записи, устанавливать приложения при первом входе в систему и т. д.

Установка настроенного образа с помощью программы установки Windows

Настроенный образ можно включить в состав установочного диска, скопировав его  в папку sources с именем install.wim, т. е. перезаписав стандартный образ. Если сразу после этого создать загрузочный диск Windows и запустить установку, она будет проходить в ручном режиме. Однако после установки система предстанет перед конечным пользователем в том виде, в котором вы сконфигурировали ее в режиме аудита — со всеми установленными приложениями и настройками (если, конечно, пользователь не переопределит те, которые можно задать в процессе установки).

Конечно, вы можете использовать файл ответов, автоматизирующий все этапы установки. Параметры, необходимые для минимальной автоматизации установки описаны в статье Создание файла ответов для Windows.

Примечание. Размер образа install.wim, включаемого в состав установочного диска 32-разрядной операционной системы, не должен превышать 4 Гб (2^32 байт). В противном случае установка завершится с ошибкой. Это ограничение не распространяется на применение образа с помощью DISM или Imagex.

Если установочные файлы Windows размещены на сетевом ресурсе, можно скопировать туда настроенный образ и файл ответов, а затем, загрузившись в Windows PE и подключившись к сетевому ресурсу, запустить установку из командной строки.

net use y: \\network_share\distrib
y:\setup.exe /unattend:unattend.xml

Развертывание настроенного образа с помощью DISM или ImageX

Используя Windows PE, можно выполнить развертывание настроенного образа на компьютере.

Последовательность действий при этом такая:

• Загрузка в Windows PE
• Форматирование тома с помощью утилиты Diskpart
• Применение настроенного образа к тому с помощью DISM или ImageX

Примечание. Развертывание образа с помощью DISM или ImageX возможно только на том, имеющий ту же букву диска, которую имел том, сохраненный в образе. Кроме того, с помощью DISM или ImageX не поддерживается развертывание стандартного (исходного) образа Install.wim.

Давайте рассмотрим пример развертывания настроенного образа. Предполагается, что жесткий диск компьютера не отформатирован. Загрузившись в Windows PE, необходимо с помощью утилиты Diskpart создать структуру разделов. Примеры команд есть в статье Как перенести Windows с HDD на SSD, которая применима к любым типам накопителей. Дополнительную информацию о командах утилиты Diskpart вы можете получить, запустив ее с ключом /?, либо из статьи Описание программы Diskpart с интерфейсом командной строки. При желании процесс создания раздела можно автоматизировать.

Образ применяется одной командой.

:: DISM
Dism /apply-image /imagefile:E:\custom.wim /index:1 /ApplyDir:C:\
:: imagex
imagex /apply E:\custom.wim 1 C:\

В этой команде:

• E:\custom.wim — путь к образу. При размещении на сетевом диске предварительно нужно его подключить командой net use E: \\network_share\images.
• 1 — индекс образа, сохраненного в WIM-файле.
• C:\ — буква тома, к которому применяется образ.

Применив образ, вы можете убедиться (командой dir), что на разделе C появились файлы, распакованные из образа. Теперь на этом разделе размещена операционная система в том состоянии, в котором она находилась на момент создания образа. Если образ был сохранен после выполнения настроек в режиме аудита, при следующем включении компьютера система войдет в режим OOBE, давая пользователю возможность выполнить первоначальную настройку параметров.

Если при подготовке образа было выполнено копирование профиля настроенной учетной записи, все новые учетные записи будут иметь точно такие же параметры.

Развертывание настроенного образа с помощью WDS

Как и в случае со стандартным образом, для развертывания настроенного образ можно использовать службы развертывания Windows (WDS). Подробный рассказ о об этом способе выходит за рамки статьи, поэтому я ограничусь ссылкой на руководство по WDS, размещенное на Microsoft Technet.

Резервное копирование операционной системы в WIM-образ

В статье делается акцент на установку приложений и настройку системы в режиме аудита и сохранение образа на этой стадии установки. Преимущество данного подхода в том, что сохраненный образ является нейтральным — он не содержит никаких учетных записей (кроме встроенных), личных файлов и конфиденциальных данных.

Вас, возможно, интересует вопрос, можно ли сохранить образ системы по окончании полной установки, т. е. после этапа OOBE, первого входа в систему и последующей настройки. Такой вопрос актуален, если вы хотите установить систему, поработать в ней какое-то время — установить приложения, настроить различные параметры и т. д., а затем создать образ.

Теоретически, для сохранения текущей установки в WIM-образ достаточно выполнить инструкции раздела статьи Загрузка в Windows PE и сохранение образа с помощью DISM или ImageX.

Ограничения

Microsoft не поддерживает применение образа, не обработанного утилитой sysprep. Компания рекомендует применять встроенный механизм резервного копирования, позволяющий создать полную копию системы. Я разделяю эту рекомендацию, за исключением случая, когда система клонируется с одного диска на другой в пределах одного ПК.

Технические ограничения изложены в KB935467, и ниже я изложу их в своем вольном переводе с пояснениями. Любопытно, что с течением времени эта статья базы знаний подвергалась изменениям. В том числе, пропало упоминание о том, что imagex не умеет применять жесткие ссылки (я проверил — умеет).

Итак, после применения образа:

• Теряются расширенные атрибуты файлов. Это атрибуты NTFS, которые нужны только для обратной совместимости с приложениями… OS/2.
• Разреженные файлы (sparse files) захватываются, но после применения уже не являются таковыми.
• Символические ссылки и соединения автоматически обновляются. В некоторых сценариях (например, SIS) это приводит к тому, что ссылки ведут не туда.

На мой взгляд, в типичных сценариях использования клиентской ОС в домашних условиях этими ограничениями можно пренебречь. Но восстановление такого образа на другом ПК (даже с такой же аппаратной конфигурацией) может привести к серьезным конфликтам оборудования.

Рекомендации

При этом есть несколько моментов, на которые я бы хотел обратить ваше внимание.

• Установленные программы и личные файлы могут занимать много места на диске, что отразится на размере резервного WIM-образа. Для хранения образа вам может понадобиться двухслойный DVD-диск или USB-диск большой емкости.
• Можно уменьшить размер WIM-образа, исключив файлы и папки из его состава при захвате тома с помощью DISM или ImageX. Для этого используется файл Wimscript.ini, который вкратце рассматривается в статье о создании загрузочного диска Windows PE. Его подробное описание есть в справочном файле «Руководство пользователя Windows PE», входящем в состав ADK.

Восстановление

Восстановление из резервного WIM-образа выполняется примерно так же, как описано в разделе статьи Развертывание настроенного образа с помощью DISM или ImageX. Пример есть в статье Как перенести Windows с HDD на SSD, которая применима к любым типам накопителей.

Заключение

Создание и развертывании полностью настроенного системного образа Windows с помощью средств, входящих в ADK, является довольно несложной задачей. Такой образ можно сделать нейтральным (т. е. не содержащим личных файлов и персональных данных), выполнив установку приложений и настройку параметров в режиме аудита.

Этот подход позволяет выполнять дальнейшую настройку образа во время установки с помощью файла ответов, а также сохраняет для конечного пользователя возможность задавать личные параметры на этапе OOBE при первом запуске системы. Кроме того, можно использовать технологию WIM-образов для создания резервной копии операционной системы.