Windows PE

Начиная с этой лекции, мы разберем вопросы касаемо вспомогательных средств развертывания, а именно:

1. Среда предустановки Windows PE.
2. Утилита подготовки образа к копированию – Sysprep.
3. Утилита, предназначенная для снятия образа – ImageX.

Windows Preinstallation Environment (Windows PE) – это минимальная функциональная версия операционной системы Windows XP, Windows Server 2003 и Windows Vista, с ограниченным набором служб, которая позволяет загружать компьютер без установленной Windows с CD или по сети и используется для подготовки компьютера к установке Windows, копирования образов диска с сетевого файлового сервера и инициации установки Windows. Текущая версия – 3.0.

Среда Windows PE не предназначена для использования в качестве основной операционной системы на компьютере. Она служит в качестве изолированной среды предустановки и является встроенным элементом других средств установки и восстановления системы, например программы установки Windows 7, служб развертывания Windows (WDS) и среды восстановления Windows (Windows RE).

Windows PE – основное средство компании Майкрософт для загрузки компьютеров без работающей операционной системы, это может быть компьютер с поврежденной системой или с полным ее отсутствием. Когда компьютер загружен в среде Windows PE, его можно подготовить к установке Windows и запустить программу установки Windows с сетевого или локального ресурса. Windows PE можно использовать как многофункциональное средство, позволяющее обслуживать существующую копию Windows или восстанавливать данные.

Поскольку среда Windows PE основана на ядре Windows 7, она обладает следующими возможностями:

• Встроенная поддержка файловой системы NTFS 5.x, включая создание динамических томов и управление ими.
• Встроенная поддержка сетей TCP/IP и совместного доступа к файлам. Данная возможность осуществима только для клиента, таким образом, на основе среды предустановки невозможно создать полноценный сервер.
• Встроенная поддержка 32-разрядных (или 64-разрядных) драйверов устройств для Windows, в зависимости от разрядности среды предустановки.
• Встроенная поддержка подмножества программного интерфейса API.
• Дополнительная поддержка инструментария WMI, компонента MDAC и HTML-приложений.
• Возможность запуска с различных типов носителей, включая компакт-диски, DVD-диски, USB-устройства флэш-памяти (UFD) и серверы службы удаленной установки (WDS).
• Поддерживаются автономные сеансы Windows PE.
• Образы Windows PE могут обслуживаться вне сети.
• В Windows PE включены все драйверы Hyper-V за исключением драйверов монитора. Это позволяет запускать Windows PE в гипервизоре. В число поддерживаемых возможностей входят поддержка запоминающих устройств, мыши и сетевых адаптеров.

Назначение Windows PE

• Установка Windows 7. Windows PE запускается при каждой установке Windows 7. Графические средства, осуществляющие сбор сведений о конфигурации во время установки, выполняются в среде Windows PE. Кроме того, отделы информационных технологий могут настраивать и расширять возможности Windows PE в соответствии с их требованиями к развертыванию систем. Windows PE также поддерживает обслуживание образов Windows. К образу среды предустановки можно добавить различные приложения, позволяющие производить различные действия с компьютером еще до начала установки операционной системы.
• Устранение неполадок. Windows PE может применяться для устранения неполадок автоматически или вручную. Например, если Windows 7 не запускается в результате повреждения системного файла, среда Windows PE может автоматически запуститься и загрузить среду восстановления Windows (Windows RE). Кроме того, Windows PE можно запустить вручную, чтобы воспользоваться встроенными или пользовательскими средствами диагностики и устранения неполадок. Среда предустановки используется в некоторых средствах сторонних производителей, позволяющих обслуживать испорченные копии операционной системы.
• Восстановление. С помощью Windows PE изготовители оборудования (OEM) и независимые поставщики программного обеспечения могут создавать настраиваемые, автоматизированные решения для восстановления и перестройки компьютеров с операционной системой Windows 7. Например, пользователи могут запускать свои компьютеры с компакт-диска Windows PE для восстановления системы или из разделов восстановления, чтобы автоматически переформатировать жесткие диски и переустановить операционную систему Windows 7 с исходными драйверами, параметрами и приложениями.

Ограничение Windows PE

Windows PE представляет собой урезанную версия Windows 7 и имеет следующие ограничения.

• Для минимизации размера среды Windows PE в нее включен только ограниченный набор интерфейсов программирования Win32. В этот набор входят интерфейс ввода-вывода (для дисков и сети) и основные интерфейсы Win32.
• Так как среда предустановки распространяется бесплатно, чтобы предотвратить пиратское использование среды Windows PE в качестве операционной системы, после 72 часов непрерывного использования работа оболочки автоматически прекращается и происходит перезагрузка. Значение этого периода времени изменить нельзя.
• Windows PE не может использоваться в качестве файлового сервера или сервера терминалов, так как удаленный рабочий стол не поддерживается.
• Разрешение имен распределенной файловой системы DFS поддерживается только для изолированных корневых каталогов. Корневые каталоги доменов не поддерживаются. Автономные корни DFS разрешают использование корня DFS, существующего только на локальном компьютере и, следовательно, не использующего Active Directory.
• Поддерживаются способы подключения к файловым серверам по протоколам TCP/IP и NetBIOS через TCP/IP. Другие методы, например сетевой протокол IPX/SPX, не поддерживаются.
• Все изменения в реестре Windows PE во время ее выполнения будут потеряны при следующей перезагрузке компьютера. Постоянные изменения в реестр можно внести только в автономном режиме до запуска Windows PE.
• Буквы дисков присваиваются последовательно, по мере создания разделов в среде Windows PE. Однако при перезагрузке Windows PE все присвоенные буквы дисков возвращаются к порядку по умолчанию.
• Среда Windows PE не поддерживает оболочку Microsoft .NET или среду CLR.
• Windows PE не включает подсистемы Windows on Windows 32 (WOW32), Windows on Windows 64 (WOW64), виртуальную машину DOS (VDM), OS/2 и POSIX.
• Среда предварительной установки Windows PE может использоваться для настройки и создания разделов на дисках компьютера до начала установки Windows. Если какие-либо жесткие диски преобразуются в динамические диски с помощью программы Diskpart.exe до запуска программы установки Windows, они затем распознаются как внешние в процессе установки операционной системы и все тома на этих жестких дисках будут недоступны.
• Windows PE не поддерживает приложения, заархивированные установщиком Windows (файл .MSI).
• Windows PE не поддерживает 802.1x.
• Windows PE не поддерживает загрузку из целевого размещения, содержащего символы не английского алфавита.

Зависимости Windows PE

Функционирование Windows PE зависит от ряда технологий Windows.

• При использовании Windows PE в сети серверы DHCP и DNS могут быть полезны, хотя и не являются обязательными.
• Для загрузки Windows PE из сети необходим сервер служб развертывания Windows.
• Для установки Windows необходимо запустить программу установки Windows (Setup.exe для Windows 7 или Winnt32.exe для Windows Server 2003).
• При автоматизации установки Windows 7 необходимо использовать файл ответов Unattend.xml.

Процесс загрузки Windows PE

• Выполняется загрузка с использованием загрузочного сектора определенного носителя. Управление передается программе Bootmgr. Bootmgr извлекает основные сведения загрузки из данных конфигурации загрузки и передает управление программе Winload.exe, содержащейся в Boot.wim. Затем Winload.exe загружает необходимый аппаратно-зависимый уровень (HAL) и загружает куст системного реестра и необходимые драйверы загрузки. После завершения загрузки она подготавливает среду для выполнения ядра Ntoskrnl.exe. При запуске Windows PE с носителя, доступного только для чтения, например с компакт-диска, среда Windows PE сохраняет кусты реестра в памяти, позволяя приложениям производить запись в реестр. Все изменения, внесенные в реестр приложениями, не сохраняются для использования в других сеансах Windows PE.
• Выполняется программа Ntoskrnl.exe, которая завершает установку среды. Управление передается модулю Session Manager (SMSS).
• Модуль SMSS загружает остальную часть реестра, настраивает среду для запуска подсистемы Win32 (файл Win32k.sys) и ее различных процессов. Модуль SMSS загружает процесс Winlogon, чтобы создать сеанс пользователя, а затем запускает службы, остальные второстепенные драйверы устройств и подсистему безопасности (LSASS).
• Winlogon.exe выполняет установку, основываясь на значении реестра HKLM\SYSTEM\Setup\CmdLine. Winpeshl.exe запустит %SYSTEMDRIVE%\sources\setup.exe, если этот файл существует, в противном случае программа Winpeshl.exe будет искать приложение, указанное в файле %SYSTEMROOT%\system32\winpeshl.ini. Если приложение не указано, будет выполнена команда cmd /k %SYSTEMROOT%\system32\startnet.cmd. По умолчанию Windows PE содержит файл Startnet.cmd, который запускает программу Wpeinit.exe. Wpeinit.exe загружает сетевые ресурсы и координирует свою работу с сетевыми компонентами, такими как DHCP.
• После выполнения Wpeinit.exe отобразится окно командной строки. Это указывает на завершение процесса загрузки Windows PE.

Загрузка Windows PE

После создания пользовательского образа среды предустановки Windows (Windows PE) необходимо решить, как он будет загружаться и откуда запускаться.

Существует пять способов запуска Windows PE с использованием электронного диска. Загружаемые с электронного диска образы Windows PE могут быть созданы на следующих носителях:

1. Компакт-диск и диск DVD-ROM.
2. Флэш-накопитель USB (UFD).
3. Жесткий диск.
4. Сервер служб развертывания Windows (WDS). Для доступа к образу можно использовать протокол удаленной загрузки (PXE).
5. Поддерживаемый сервер PXE. Для доступа к образу может использоваться PXE.

Обычно при запуске компьютера с жесткого диска или компакт-диска ОС Windows поддерживает открытость дескрипторов файлов операционной системы и их эксклюзивную доступность для этого экземпляра Windows. Поэтому компакт-диск, используемый для запуска компьютера, нельзя извлечь из дисковода. Также нельзя удалить раздел жесткого диска, с которого был запущен компьютер.

Небольшой размер Windows PE позволяет целиком загружать образ операционной системы Windows PE в ОЗУ и запускать компьютер с электронного диска. Функция загрузки с электронного диска обеспечивает присутствие в памяти файловой системы виртуального компакт-диска. Загрузка Windows PE с электронного диска обеспечивает следующие возможности:

• Извлечение съемного носителя (компакт-диска или диска DVD-ROM), использованного для запуска компьютера, и вставку другого компакт-диска или диска DVD-ROM для добавления драйверов, служебных программ, приложений или образа операционной системы Windows.
• Запуск компьютера с сервера служб развертывания Windows (PXE) с возможностью отключиться от сети сразу после загрузки Windows PE. После первоначальной загрузки образа Windows PE никакой другой зависимости от сетевых ресурсов больше не существует.
• Очистка и воссоздание разделов жесткого диска, с которого была запущена Windows PE.
• Уменьшение общего времени загрузки.