ゲストOSのアップグレード後の最適化

2023年07月25日配信
2023年07月25日更新

　この記事では古いバージョンの Windows Server を実行する物理サーバーや、古いバージョンの Hyper-V 上の仮想マシンを、オンプレミスに新規導入した Windows Server 2022 ベースの最新のHyper-V環境、Microsoft Azure の IaaS である Azure 仮想マシン（Azure VM）環境、またはオンプレミスに新規に導入した Azure Stack HCI クラスターに仮想マシンとして移行する方法について解説します。

　マイクロソフトは、Windows Server および SQL Server 2008/2008 R2 以降、製品ライフサイクルのサポート終了（Endof Support、EoS）後のオプションとして、EoS 後も最大3年間、有料または無料でセキュリティ更新プログラムを受け取ることができる「拡張セキュリティ更新プログラム（Extended Security Updates、ESU）」を提供しています。オンプレミスまたはクラウドの最新の仮想化インフラストラクチャにレガシサーバーを移行することで、ESUを利用してセキュリティを維持しながら、現行システムの運用を継続することができ、次期システムへの移行を並行して検討、構築する時間的猶予を得ることができます。

　なお、この記事では、2023年10月10日にサポート終了（End of Support、EoS）を迎えるWindows Server 2012 および Windows Server 2012 R2 の物理サーバーまたは仮想マシンを想定していますが、この手順は後継バージョンの Windoows Server にも適用できます。

※ この記事は全6章から構成されており、現在ご覧いただいているページは第6章です。第1章からご覧になりたい方はこちら。

■ ゲストOSのアップグレード後の最適化

　物理サーバーを仮想化してしまえば、運用環境でその仮想マシンを実行しながら、仮想マシンのコピーを閉じたネットワーク環境で起動して、ゲストOSのアップグレードなど、アプリケーションへの影響を調査しながら、OSやアプリケーションの移行を進めることができます。Hyper-Vでは仮想マシンのチェックポイント機能を利用できるため、問題が発生した場合でも、以前のチェックポイントに簡単にロールバックしてやり直すことができます。このホワイトペーパーの最後は、オンプレミスのHyper-V仮想マシンを対象に、ゲストOSのアップグレードと仮想マシンの最適化について説明します。

ゲストOSのインプレースアップグレード

サポートされるアップグレードパス

　以下のドキュメントで説明されているように、あるバージョンのWindows Serverは2つ前のバージョンからの直接的なインプレースアップグレードを、アップグレードパスとしてサポートしています（画面29）。Windows Server 2012は最大でWindows Server 2016へ、Windows Server 2012 R2は最大でWindows Server 2019へ直接的にインプレースアップグレードすることができます。最新のWindows Server 2022にインプレースアップグレードするためには、Windows Server 2016またはWindows Server 2019を経る必要があります。

Windows Serverのアップグレードの概要↓

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-server/get-started/upgrade-overview

　インプレースアップグレードは、古いバージョンのWindows Serverを実行中のサーバーで、新バージョンのインストールメディアからSetup.exeを実行し、引き継ぐ項目として「ファイル、設定、アプリを保持する」を選択します。サポートされるアップグレードパス内のバージョンの、同一エディション、同一言語のWindows Serverで、同じインストールの種類（Server Coreインストールまたはデスクトップエクスペリエンス<旧称、GUI使用サーバー>）を選択することで、インプレースアップグレードを実行できます。エディションの変更はアップグレードインストール後にDISMコマンドやslmgr.vbsスクリプトを使用して行えます。再インストールすることなしで、インストール種類（Server Coreインストールまたはデスクトップエクスペリエンス）の切り替えはできません。

画面29　Windows Server 2012/2012 R2からWindws Server 2022へのインプレースアップグレードはサポートされない

サーバーの役割と機能の移行

　サーバーの役割や機能によっては、インプレースアップグレードで移行できない場合があります。その場合は、旧バージョンのWindows Serverから新バージョンのWindows Serverへ、サーバーの役割や機能、データを移行する手順で移行できる場合があります。

Windows Server の役割と機能のアップグレードと移行↓

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-server/get-started/upgrade-migrate-roles-features

Windows Server 2016以降、廃止され削除されたサーバーの役割や機能についても注意してください。Windows Server 2012/2012 R2で利用可能な以下の役割や機能については、後継バージョンで廃止、削除されているか、新しいバージョンに置き換えられています。廃止されたものについては、代替のソリューションを検討する必要があります。

Active Directory ドメインサービス (2012/2012 R2) ･･･ Windows Server 2016でフォレスト／ドメイン機能レベル「Windows Server 2003」が非推奨となり、この機能レベルでのフォレスト／ドメインの新規作成ができなくなりました。Windows Server 2019で機能レベル「Windows Server 2003」のサポートは削除されました。また、SYSVOL共有の複製における「ファイルレプリケーションサービス（FSR）」のサポートが、Windows Server 2019で削除されています。
・Active Directory フェデレーションサービス｜AD FS 1.1 Web エージェント（2012）･･･ Windows Server 2012 R2で削除され、AD FSの初期のバージョン1.xはサポートされなくなりました。なお、Active Directoryフェデレーションサービスは、外部組織とのID連携やハイブリッドID基盤（ディレクトリ統合、パスワード同期、MFAなど）の中心的なコンポーネントでしたが、マイクロソフトは現在、Active Directoryフェデレーションサービスではなくクラウド認証（Microsoft EntraのAzure Active ServiceおよびMicrosoft Entra確認済みIDのソリューション）を推奨しており、Active Directoryフェデレーションサービスのインフラストラクチャの使用の停止を勧めています。
フェデレーションからクラウド認証に移行する↓
https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/active-directory/hybrid/migrate-from-federation-to-cloud-authentication
Hyper-V（2012）･･･ WMI名前空間「root\virtualization（v1）」がWindows Server 2012 R2で削除され、「root\virtualization\v2」のみがサポートされるようになりました。管理用スクリプトの互換性に注意が必要です。
Web サーバー (IIS)｜アプリケーション開発｜.NET 拡張機能 4.5、ASP.NET 4.5（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2016はバージョン4.6、Windows Server 2019はバージョン4.7、Windows Server 2022はバージョン4.8に置き換えられています。
Windows Server Essentials エクスペリエンス（2012 R2）･･･ Windows Server 2019で削除されました。ライセンスの種類としてのEssentialsエディション（最大25ユーザー、50デバイスまでのスモールビジネス向けサーバーライセンス、CAL不要）は存在します。
アプリケーションサーバー（2012/2012 R2）･･･サーバーの役割としては、Windows Server 2016で廃止されています。この役割に含まれていた役割サービスを個別に有効化できる場合があります。
ネットワークポリシーとアクセスサービス｜ネットワークポリシーサーバー、HCAP (Host Credential Authorization Protocol)、正常性登録機関（2012/2012 R2）･･･ネットワーク検疫ソリューションである「ネットワークアクセス保護（NAP）」に対応したこれらのサーバー機能は、Windows Server 2016で削除されました。NAPクライアント機能は、Windows 10で削除されました。
.NET Framework 4.5 Features｜.NET Framework 4.5（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2016はバージョン4.6、Windows Server 2019はバージョン4.7、Windows Server 2022はバージョン4.8に置き換えられています。
印刷とドキュメントサービス｜分散スキャンサーバー（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2019で削除されました。
iSNS サーバーサービス（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2019で非推奨になり、Windows Server 2022で削除されました。
Telnet サーバー（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2016で削除されました。Windows Server 2019以降はOSに標準搭載されているOpenSSH Serverで代替できます。
UNIX ベースアプリケーション用サブシステム（2012）･･･ Windows Server 2012の時点で既に非推奨であり、Windows Server 2012 R2で削除されました。Windows Server 2019以降では、Windows Subsystem for Linux（WSL）がサポートされています。
Windows PowerShell｜Windows PowerShell 4.0（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2016以降にはWindows PowerShell 5.1が標準搭載されています。Windows PowerShellとしてはこのバージョンが最新で、最後のバージョンであり、クロスプラットフォームのPowerShell 7（旧称、PowerShell Core）を利用が推奨されています。
インクと手書きサービス（2012/2012 R2）･･･ Windows Server 2016以降のデスクトップエクスペリエンスには、手書き入力対応のタッチキーボード（TabTip.exe）が標準搭載されています。
ユーザーインターフェイスとインフラストラクチャ･･･ Windows Server 2012/2012 R2では、Server CoreインストールとGUI使用サーバーを、この機能の有効化／無効化でスイッチすることができましたが、 Windows Server 2016以降はServer Coreインストールとデスクトップエクスペリエンスをインストール後に変更することはできなくなりました。インストールの種類を切り替えたい場合は、インプレースアップグレード前の段階でこの機能を有効化／無効化して切り替えておく必要があります。
リモートサーバー管理ツール｜役割管理ツール｜AD DS および AD LDS ツール｜AD DS ツール｜NIS サーバーツール（2012/2012 R2）･･･「UNIX用ID管理（NISサーバー、パスワード同期）」の役割はWindows Server 2012で削除されましたが、残されていた管理ツールについてもWindows Server 2016およびWindows 10で削除されました。

Windows Server 2016 で削除された機能または非推奨とされた機能↓

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-server/get-started/removed-deprecated-features-windows-server-2016

Windows Server 2019 以降で削除された機能または開発されなくなった機能↓

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-server/get-started/removed-deprecated-features-windows-server-2019

Windows Server 2022 以降で削除された機能または開発されなくなった機能↓

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-server/get-started/removed-deprecated-features-windows-server-2022

！WSUSサーバーのインプレースアップグレード

　Windows Server Update Services（WSUS）は、インプレースアップグレードで新バージョンのWindows Serverに移行することができます。ただし、Windows Server 2016からWindows Server 2022へのインプレースアップグレードの際、IISに登録したMIMEの種類が引き継がれないという既知の問題があります。この問題の影響で、2023年3月末からWindows 11バージョン22H2に対して始まるUnified Update Platform（UUP）の更新プログラムが受け取れない場合があります。この問題は、改めてMIMEの種類を追加登録することで解決できます。

SUS might not offer updates to Windows 11, version 22H2↓>

https://learn.microsoft.com/en-us/windows/release-health/status-windows-server-2022#wsus-might-not-offer-updates-to-windows-11--version-22h2

Active Directoryの移行

　Active Directoryドメインサービスのドメインコントローラーは、インプレースアップグレードが可能ですが、ID基盤の認証環境のダウンタイムを回避するため、ローリングアップグレード方式で移行することが推奨されています。また、古いバージョンのActive Directoryから移行してきたフォレスト／ドメインの場合、Windows Server 2016におけるフォレスト／ドメイン機能レベル「Windows Server 2003」の非推奨化や、Windows Server 2019におけるファイルレプリケーションサービス（FSR）の削除が最新環境への移行作業を複雑にすることにも注意が必要です。表1に示すように、機能レベル「Windows Server 2003」やFSRを利用しているフォレスト／ドメインの場合、最新バージョンに移行するためには、必ずWindows Server 2016以前のバージョンを経由する必要があります。

表1　SYSVOLレプリケーションの方法とフォレスト／ドメイン機能レベルのサポート範囲の違い

　以下の公式ブログの記事は、WIndowsServer 2008 R2からWindows Server 2022までの広い範囲をカバーする詳細なステップ倍ステップガイド（英語）です。

Step-by-Step Guide: Active Directory Migration from Windows Server 2008 R2 to Windows Server 2022↓

https://techcommunity.microsoft.com/t5/itops-talk-blog/step-by-step-guide-active-directory-migration-from-windows/ba-p/2888117

　Active Directoryについては、Windows Server 2016以降新機能の追加はありませんが、セキュリティ強化を目的とした既定値の変更が段階的に実施されていることにも留意してください。各実施フェーズで既に更新プログラムが提供されていないレガシOSを実行するドメイン参加デバイスはセキュリティ強化の影響を受ける可能性があります。

Latest Windows hardening guidance and key dates

https://techcommunity.microsoft.com/t5/windows-it-pro-blog/latest-windows-hardening-guidance-and-key-dates/ba-p/3807832

KB5021130: CVE-2022-38023 に関連する Netlogon プロトコルの変更を管理する方法（2022年11月初期展開フェーズ実施済、2023年4月初期適用フェーズ実施済、2023年6月強制移行モードが既定に移行予定、2023年7月強制フェーズ実施予定）

https://support.microsoft.com/help/5021130

KB5014754 - Windows ドメインコントローラーでの証明書ベースの認証の変更（2022年5月互換モード実施済、2023年4月無効モード削除済、2023年11月に完全適用モード実施予定）

https://support.microsoft.com/help/5014754

KB5020276 - Netjoin: ドメイン参加の強化の変更（2022年10月に実施済）

https://support.microsoft.com/help/5020276

パーティションの再構築

　Windows Serverのバージョンや、BIOS/MBRとUEFI/GPTの違いにより、自動設定されるパーティション構成が異なります。最新バージョンのWindowsおよびWindows Serverでは、、BIOS/MBRとUEFI/GPTのどちらも、1台目のディスクの最後尾に回復パーティションが配置される構成になっています。回復パーティションには、Windows回復環境（WinRE）のイメージ（winre.wim）が含まれ、コマンドプロンプトやバックアップのリストア機能など、トラブルチューティングツールを提供します。

UEFI/GPT ベースのハードドライブパーティション

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-hardware/manufacture/desktop/configure-uefigpt-based-hard-drive-partitions?view=windows-11

BIOS/MBR ベースのハードドライブパーティション

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-hardware/manufacture/desktop/configure-biosmbr-based-hard-drive-partitions?view=windows-11

　インプレースアップグレードを何度か繰り返すと、回復パーティションが新たに追加され、古い回復パーティションが無駄にディスクの一部を占有する状態になってしまいます。Windows Server 2012/2012 R2では、回復パーティションは通常、第1パーティション（UEFI/GPTの場合）またはシステムパーティション（BIOS/MBRの場合）に配置されていました。WinREのイメージのサイズが古い回復パーティションに収まらないことが原因で、C:ドライブが縮小され、そこに新しい回復パーティションがセットアップされることもあります。次の画面（画面30、画面31）は、Windows Server 2012 R2からWindows Server 2022にインプレースアップグレードしたUEFI/GPTベースのシステムのパーティション構成の違いを示しています。アップグレード前の回復パーティションは、アップグレード後は何にも使用されていません。最後尾の回復パーティションが現在有効です。

画面30　インプレースアップグレード前のパーティション構成

画面31　インプレースアップグレード後のパーティション構成

　なお、Windows Server 2012 R2からWindows Server 2022への直接的なインプレースアップグレードは正式にはサポートされません。Windows Server 2016やWindows Server 2019を経てWindows Server 2022までインプレースアップグレードした場合、さらに無駄な回復パーティションが増える可能性があります。

ここでは、アップグレード後の最初にある無駄にディスクを占有している回復パーティションを削除する方法を紹介します。具体的には、現在の仮想マシン（第2世代仮想マシン）からC:ドライブのディスクイメージのみをキャプチャして、空の仮想ハードディスクで新規作成した仮想マシンに手動でパーティションを作成し、キャプチャしたイメージをブートパーティションに適用して、EFIシステムパーティションにブート構成を、回復パーティションにWinREをセットアップします。なお、仮想マシン環境であれは、OSのインストールメディアからWindows回復環境（WinRE）を起動できますし、仮想マシンのチェックポイント機能を利用してロールバックしたりもできので、回復パーティションをセットアップしないという選択もできます。

パーティション構成に問題がある仮想マシンに空の仮想ハードディスクを接続し、ゲストOSで初期化し、ボリュームをフォーマット（NTFS）します。
Shiftキーを押しながら再起動操作を実行するか、コマンドプロンプトからreagentc /boottore & shutdown /r /t 0を実行し、「オプションの選択」で「トラブルシューティング」を選択し、「詳細オプション」で「コマンドプロンプト」を選択して、WinREのコマンドプロンプトを開始します。
WinREのコマンドプロンプトが開いたら、次のコマンドラインを実行してブートパーティション（仮想マシンのC:ドライブにマウントされていたボリューム）をキャプチャして、手順1でフォーマットした空のドライブ内のパスにWIMファイル（ファイル名.wim）として保存します。

X:\> Dism /Capture-Image /ImageFile:<wimファイルのパス> </wimファイルのパス>

/CaptureDir:C:\ /Name:"イメージの説明"

コマンドプロンプトで次のコマンドラインを実行して仮想マシンをシャットダウンし、手順1で割り当てた仮想ハードディスク（WIMファイルを含む）の割り当てを削除します（VHDXファイルは削除しないでください）。

X:\> wpeutil shutdown

OSディスクとして空の仮想ハードディスク（移行元の仮想マシンと同じサイズ）を割り当てて、仮想マシンを新規作成します。仮想マシンには手順4で割り当てを削除した仮想ハードディスクを追加のデータディスクとして接続します。また、インストールディスクとしてWindows Server 2022のインストールメディアを割り当てます。
仮想マシンを起動し、「Windowsセットアップ」が表示されたら「コンピューターを修復する」をクリックしてWinREに進みます。「オプションの選択」で「トラブルシューティング」を選択し、「詳細オプション」で「コマンドプロンプト」を選択します。
コマンドプロンプトが開いたら、DISKPARTを実行し、以下のコマンドを順番に入力してパーティションとボリュームを準備します。または以下のコマンドを記述したCreatePartitions-UEFI.txtファイルを現在のディレクトリに作成し、DISKPART /s .\CreatePartitions-UEFI.txtを実行します。

select disk 0

clean

convert gpt

create partition efi size=100

format quick fs=fat32 label="System"

assign letter="S"

create partition msr size=16

create partition primary

shrink minimum=650

format quick fs=ntfs label="Windows"

assign letter="W"

create partition primary

format quick fs=ntfs label="Recovery"

assign letter="R"

set id="de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac"

gpt attributes=0x8000000000000001

list volume

exit

　第1世代仮想マシンの場合は、DISKPARTを実行し、以下のコマンドを順番に入力してBIOS/MBRベース用のパーティションとボリュームを準備します。または以下のコマンドを記述したCreatePartitions-BIOS.txtファイルを現在のディレクトリに作成し、DISKPART /s .\CreatePartitions-BIOS.txtを実行します。

select disk 0

clean

create partition primary size=100

format quick fs=ntfs label="System"

assign letter="S"

active

create partition primary

shrink minimum=500

format quick fs=ntfs label="Windows"

assign letter="W"

create partition primary

format quick fs=ntfs label="Recovery image"

assign letter="R"

set id=27

list volume

exit

　Createartitions-UEFI.txtやCreatePartitions-BIOS.txtのテンプレートは、以下のページからコピーすることができます。

展開ラボのサンプルスクリプト

https://learn.microsoft.com/ja-jp/windows-hardware/manufacture/desktop/oem-deployment-of-windows-desktop-editions-sample-scripts

ここまでの時点で、W:ドライブにはブートパーティション、S:ドライブにはシステムパーティション、R:ドライブには回復パーティション用の空のボリュームが準備されました（R:ドライブは回復パーティションをセットアップする場合のみ）。コマンドプロンプトで次のコマンドラインを実行し、手順3で作成したWIMファイルのイメージをW:ドライブに展開します。

　X:\> dism /Apply-Image /ImageFile:<winファイルのパス> /Index:1 /ApplyDir:W:\　　</winファイルのパス>

WIMファイルのイメージを展開したら、次のコマンドラインを実行して、S:ドライブにBCDブート構成を作成します。第1世代仮想マシンの場合は、/f UEFIの代わりに/f BIOSと入力します。

X:\> W:\Windows\System32\bcdboot W:\Windows /l ja-jp /s S: /f UEFI

回復パーティションをセットアップしない場合はこれで完了です。手順12に進んでください。
R:ドライブに回復パーティションをセットアップします。以下のコマンドラインを実行して、仮想マシンのDVDドライブ（この例はD:ドライブ）に割り当てられているWindows Server 2022のインストールメディアのSources\Install.wimを一時ディレクトリ（この例ではW:\work\mount）にマウントし、マウント先のWindows\System32\Recovery\winre.wimを回復パーティション用のR:ドライブの適切な場所にコピーします。第1世代仮想マシンの場合は、BCDストアのパスS:\EFI\Microsoft\boot\BCDを、S:\boot\BCDに置き換えてください。

X:\> md W:\work\mount

X:\> DISM /mount-image /imagefile:D:\Sources\Install.wim /Index:1 /MountDir:W:\work\mount /ReadOnly

X:\> md R:\Recovery\WindowsRE

X:\> XCOPY /h W:\work\mount\windows\system32\recovery\winre.wim R:\Recovery\WindowsRE

X:\> W:\Windows\System32\reagentc /setreimage /path R:\Recovery\WindowsRE /target W:\Windows

X:\> bcdedit /store S:\EFI\Microsoft\boot\BCD /v

X:\> W:\Windows\System32\reagentc /enable /osguid {OSのエントリのidentifier}

X:\> W:\Windows\System32\reagentc /info /target W:\Windows

X:\> DISM /Unmount-Image /MountDir:W:\work\mount /Discard

次のコマンドラインを実行して、WinREを再起動し、仮想マシンのゲストOSを通常起動します。

X:\> WPEUTIL Reboot

「ディスクの管理」スナップイン（Diskmgmt.msc）を開いて、パーティションが正常化されたことを確認します。

仮想ハードディスクのサイズの最適化

　オンプレミスの仮想化インフラストラクチャで記憶域を効率的に利用したいという場合、容量可変タイプのVHDX（容量可変タイプのVHDは非推奨）を使用するのが便利です。容量可変タイプのVHDXは、実際のディスク使用に応じてサイズが拡張され、自動的に縮小されることはありません。そのため、アップグレードや品質更新プログラムのインストールを繰り返すと、肥大化する場合があります。

　仮想ハードディスクの最適化を手動で実行することで、無駄な領域を解放することができます。しかし、「Hyper-Vマネージャー」を使用して仮想ハードディスクの最適化を実行しても、期待通りにサイズが縮小されない場合があります（画面32、画面33、画面34）。回復パーティションがディスクの最後尾に配置されることが原因になる場合もありますが、ほとんどの場合はPowerShellのOptimize-VHDコマンドレットで最適化操作を実行することで、サイズを大幅に縮小できます。

画面32　最適化前のVHDXのサイズ。実際の使用は14GBなのに対して、VHDXのサイズは21GB

画面33　「Hyper-Vマネージャー」の「仮想ハードディスクの編集ウィザード」で「最適化」を実行

画面34　最適化後、1GB程度しか縮小されていない

　PowerShellで仮想ハードディスクの最適化を実行するには、次のコマンドラインを実行します。このコマンドラインは、$tatgetvhdに指定した仮想ハードディスクファイルを読み取り専用、ドライブ文字なしでローカルマウントし、Optimize-VHDコマンドレットを2回実行したあと、マウントを解除します。この方法により、大きくサイズを縮小できる場合があります（画面35）。

PS> $targetvhd = "仮想ハードディスクファイルのパス"; `

PS> Mount-VHD $targetvhd -NoDriveLetter -Readonly; `

PS> Optimize-VHD $targetvhd -Mode Quick; `

PS> Dismount-VHD $targetvhd

画面35　実際のディスク使用（14GB）に近いサイズまで縮小された

　なお、Azure VMは容量固定VHDを使用する必要があるため、この方法はAzure VMには適用されません。

　仮想ハードディスクのサイズを最大限縮小するには、最適化前にディスククリーンアップ（Cleanmgr.exe９やDISMコマンドを使用してクリーンアップしておくことをお勧めします。特に、ディスククリーンアップは、アップグレードに残る以前のバージョンのWindowsのインストールの残り（C:\Windows.old）を削除するために実行する必要があります（画面36）。次のDISMコマンドは、品質更新プログラムのインストールの繰り返しで肥大化したコンポーネントストア（C:\Windows\WinSxS）のクリーンアップに効果があります。

C:\> DISM /Online /Cleanup-Image /StartComponentCleanup /ResetBase