Windows 11/10のVSS（ボリューム シャドウ コピー サービス）とは？仕組みを徹底解説

Windows 11/10/8/7では、タスクマネージャーを定期的に確認すると、VSSVC.exeというプロセスが動作していることがあります。マウスカーソルを合わせると「Windows ボリューム シャドウ コピー サービス」と表示されます。このサービスは常時起動しているわけではなく、特定のイベントによってトリガーされ、搭載されているディスクの数に応じて、単一または複数のセットとしてハードディスク全体のコピーを作成します。本記事では、WindowsにおけるMicrosoftのボリューム シャドウ コピー サービス（VSS）について、できる限り詳しく解説します。

ハードディスクのバックアップとイメージ作成の違い

多くの方は、サードパーティ製ソフトやXCOPYなどのMS-DOSコマンドを使って、定期的にデータファイルをバックアップしていることでしょう。バックアップの主な目的は、重要なデータファイルの最新のコピーを作成・保持することです。つまり、ハードディスクのバックアップは主にデータファイルが対象となります。

一方、ハードディスク全体、あるいは少なくともシステムドライブのイメージを作成するのは、OSが破損した場合に備えるためです。ディスクイメージ作成の最大の理由は、OSを手動で再インストールし、使用するすべてのアプリケーションをインストール・設定し直すには、膨大な時間と手間がかかるからです。システムドライブのイメージがあれば、イメージを保存したデバイスから起動してシステムドライブを復元するだけで、再び使用可能な状態に戻せます。つまり、ディスクイメージ作成はユーザーデータよりも、システムファイルや設定情報のバックアップと言えます。

簡単にまとめると、データファイルはバックアップし、システムドライブ（プログラムファイルや設定）はイメージ化するということです。バックアップデータから復元すれば最後にバックアップしたデータファイルが戻り、イメージからコンピューターを復元すれば、プログラムファイル、OSの状態、プロパティ（WindowsレジストリやOSに関連するその他のデータベース・ファイルを含む）が書き戻されます。

このように、データのバックアップとディスクイメージの作成には明確な違いがあります。

Windowsのボリューム シャドウ コピー サービスは、このディスクイメージ作成に関わるものです。このサービスは、コンピューター全体のドライブやフォルダーを以前の状態へ復元するために使用されます。

Windows 11/10におけるボリューム シャドウ コピー

Windowsでフォルダーを右クリックすると、「以前のバージョンの復元」というオプションが表示されます。フォルダーの設定や内容を以前の状態に戻すために、この機能を使ったことがある方も多いでしょう。同様に、システムの復元を使えば、コンピューターを以前の状態に戻すことができます。最近行った変更や一部のプログラムは失われますが、すべてを手作業で復旧させる苦労に比べれば、復元の方がはるかに簡単です。

VSSサービスは、サードパーティ製プログラムが任意のタイミングでディスクイメージを作成する際にも利用されています。VSS自体は、特定のトリガーによって起動し、システムドライブおよびコンピューターに関連付けられた他のディスク・ドライブのイメージを作成します。すべてのドライブが同じ種類（NTFS）であれば、単一のスナップショットを取得します。ドライブの種類が異なる場合や、メーカー・モデルが異なる場合は、ドライブの種類ごとに一連のスナップショットを取得します。単一か一連かにかかわらず、これらのスナップショットはシステムドライブ内の保護された領域に保存され、一意のID（日時スタンプ）が割り当てられます。このIDを使って、システムドライブ全体またはその中のフォルダーを以前の状態に復元できます。

なお、VSSが機能するためには、システムドライブがNTFS形式である必要がある点に注意してください。FAT32のままでは動作しません。とはいえ、Windows XP以降、システムドライブは常にNTFSとなっているため、VSSは問題なく機能しています。

Microsoftによると、VSSは次のように定義されています。

「ボリューム シャドウ コピー サービス（VSS）は、システム上のアプリケーションがボリュームへの書き込みを継続している間も、ボリュームのバックアップを実行できるようにするフレームワークを実装するCOMインターフェースの集合です。」

この定義が強調しているのは、他の一般的なプログラムではバックアップやイメージ作成のために数時間待たされることもあるのに対し、VSSなら数秒（最大60秒）でシステムドライブのイメージを作成できるという点です。また、VSSの実行中も他のアプリケーションで作業を続けられることが明記されています。サードパーティ製プログラムでドライブのバックアップやイメージ作成を行う場合は、バックアップ中のディスクへの書き込みを避ける必要があるため、処理が完了するまで待つことになります。

関連記事：Vssadminコマンドラインを使用してVSSを管理する方法。

VSSの仕組み

VSSがスナップショットを作成するために呼び出す重要な処理は、次の3つです。

1. フリーズ（Freeze）：一瞬だけハードディスクを読み取り専用としてマークし、新しいデータが書き込まれないようにします。
2. スナップ（Snap）：将来必要になったときにスナップショットを再構築できるよう、必要なパラメーターとともにドライブのイメージを作成します。
3. アンフリーズ（Unfreeze）：ハードディスクのロックを解除し、新しいデータを書き込めるようにします。VSSの動作中も作業を続けられるため、別のプロセスが入力をメモリ上に一時保持し、スナップ処理の完了を待っている場合があります。

この一連の処理は非常に高速なため、作業を中断する必要はありません。前述の定義のとおり、ドライブの種類やメーカーに応じて、スナップショットまたは一連のスナップショットの作成にかかる時間は最大でも1分程度です。

Windowsのボリューム シャドウ コピー サービスは、次の2つの機能を提供します。

1. 既存の稼働中のボリュームと共存し、ユーザーアプリケーションを妨げたり阻害したりしない。
2. サードパーティ製プログラムがイメージを作成し、ボリュームまたはその一部を、スナップショットまたはスナップショットのセットとして保存された以前の状態に復元できるAPIを提供する。

つまり、私たちがハードディスクのイメージ作成に使用するほとんどのサードパーティ製プログラムは、VSSサービスを利用しています。これは裏を返せば、VSSサービスが停止していると、一部のサードパーティ製プログラムがディスクイメージを作成できなくなることを意味します。

また、ShadowExplorerを使用すれば、シャドウコピーへのアクセスと復元も可能です。

ヒント：VSSVC.exeのディスク使用率が高くなる問題に直面している場合は、専用の対処法を解説した記事をご覧ください。

Windows 8以降、Microsoftは「ファイル履歴」という機能を導入しました。ファイル履歴は、ライブラリ、デスクトップ、お気に入り、連絡先のコピーを保存するため、紛失や破損が発生してもいつでも復元できます。システムの復元がコンピューター全体を以前の状態に戻せるのに対し、ファイル履歴では過去の時点からファイルやデータを個別に復元できるのが特徴です。

次の記事：アイドル状態のタイムアウトによりVSSサービスがシャットダウンされる問題について。