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Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

本記事では、UEFIアーキテクチャを採用したコンピューター上で、Windows Server 2016 / Windows 10がインストールされた2台のGPTディスクからソフトウェアミラー(RAID1)を作成する手順を詳しく解説します。BCDブートローダーを完全な形で構成することで、どちらか一方のドライブに障害が発生してもWindowsを正しく起動できる、冗長性の高い環境を構築できます。

ここでは、UEFIアーキテクチャ搭載のシンプルなPCを例に説明します。このPCには同一の50GBディスクが2台接続されており、RAIDコントローラーは内蔵されていません。目的は、1台目のGPTディスクにOS(Windows Server 2016、Windows 10、または無料のHyper-V Serverなど)をインストールし、その後2台のディスクでソフトウェアミラー(RAID1)を構成することです。

なお、ソフトウェアRAIDとハードウェアRAIDのどちらかを選べる状況であれば、一般的には後者(ハードウェアRAID)を選ぶのが望ましいでしょう。現在では、物理RAIDコントローラーを統合したマザーボードも家庭向け製品として入手可能になっています。

まず、WindowsのインストールISOイメージをDVDまたはUSBメモリーに書き込み、そのデバイスからコンピューターを起動します(このとき、LegacyモードではなくUEFIモードで起動してください)。その後、Windows Server 2016のインストールを実行します。

インストール完了後、ディスクの管理スナップイン(diskmgmt.msc)を開き、1台目のディスクがGPT形式になっていること(ディスクのプロパティ → ボリューム → パーティションのスタイル → GPT(GUIDパーティションテーブル))、および2台目のディスクが未割り当ての空き状態であることを確認します。

Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

ディスク2のGPTパーティションテーブルを準備する

管理者権限でコマンドプロンプトを起動し、diskpartを実行します。以下のコマンドを入力してください。

DISKPART> List disk

システムには2台のローカルディスクが存在することがわかります。

  • Disk 0 – GPT形式で、Windowsがインストールされているディスク
  • Disk 1 – 未割り当ての空きディスク
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念のため2台目のディスクを再度クリーンアップし、GPTに変換します。

Select disk 1
clean
Convert GPT

2台目のディスクのパーティション一覧を表示します。

List part

ディスク2にパーティションが1つでも存在する場合(この例では「予約済み」ラベルの付いた128MBのパーティション1)、それを削除します。

Sel part 1
Delete partition override
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次に、1台目のディスク(Disk 0)のパーティション一覧を表示します。後ほど、同じパーティション構成をディスク1上に作成する必要があります。

Select disk 0
List part

4つのパーティションが確認できます。

  • 回復(Recovery) – 450MB、WinREを含む回復パーティション
  • システム(System) – 99MB、EFIシステムパーティション
  • 予約済み(Reserved) – 16MB、MSRパーティション
  • プライマリ(Primary) – 49GB、Windowsイメージを格納するメインパーティション
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ディスク1に同じパーティション構成を作成します。

Select disk 1
Create partition primary size=450
format quick fs=ntfs label="WinRE"
set id="de94bba4-06d1-4d40-a16a-bfd50179d6ac"
create partition efi size=99
create partition msr size=16
list part
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ディスクをダイナミックディスクに変換してミラーボリュームを作成する方法

続いて、両方のディスクをダイナミックディスクに変換します。

Select disk 0
Convert dynamic
Select disk 1
Con dyn
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システムドライブ(C:ドライブ)のミラーを作成します。ディスク0のボリュームを選択し、ディスク1にミラーを追加します。

Select volume c
Add disk=1

以下のメッセージが表示されます。

DiskPart succeeded in adding a mirror to the volume.

ディスクの管理を開き、C:ドライブの同期(再同期中/Resynching)が開始されたことを確認します。同期が完了するまで待ちます。C:パーティションのサイズによっては、数時間かかる場合があります。

Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

以降、Windowsの起動時には、どちらのディスクから起動するかを選択できるWindowsブートマネージャーのメニューが表示されるようになります。手動で選択しない場合、30秒後に最初のエントリから起動しようとします。

  • Windows Server 2016
  • Windows Server 2016 – secondary plex(セカンダリプレックス)
Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

しかしここに問題があります。ブートローダーの構成は1台目のドライブにのみ保存されているため、これを失うと、追加作業なしに2台目のドライブからWindowsを起動することはできません。現状では、2台目のディスク障害に対してデータ(ただしWindowsブートローダーは除く)を保護できているにすぎません。

WindowsのソフトウェアRAIDでは、EFIパーティションの完全なミラーを作成できません。OSの起動ファイルはEFIパーティション上にあるため、1台目のディスクに障害が発生すると、EFIブートローダーを手動で修復しない限り、2台目のディスクから起動できません。これは初心者にとって難易度が高く、時間もかかる作業です(周囲に不満を抱えたユーザーがいる状況では、その時間すら取れないこともあるでしょう)。

そこで次に、EFIパーティションを2台目のディスクにコピーし、BCDブートローダーの構成を変更することで、1台目・2台目のどちらのドライブからでもWindowsを起動できるようにする方法を紹介します。

EFIパーティション用のGPTミラーを作成する方法

次に、コンピューターがこのパーティションを使ってWindowsを起動できるよう、ミラーを構成する2台目のディスク上のEFIパーティションを準備します。ディスク1のEFIパーティションにドライブ文字S:を割り当て、FAT32でフォーマットします。

Select disk 1
Select part 2
assign letter=S
format fs=FAT32 quick
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続いて、ディスク0のEFIパーティションにドライブ文字P:を割り当てます。

select disk 0
select partition 2
assign letter=P
exit

EFIパーティションとBCDストアを2台目のドライブにコピーする方法

以下のコマンドで、現在のBCDブートローダーの構成を表示します。

bcdedit /enum

ミラーを作成した時点で、VDSサービスが自動的に2台目のミラーディスク用のBCDエントリ(「Windows Server 2016 – secondary plex」というラベル)を追加しています。

Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

1台目のディスクに障害が発生した際に、2台目のディスクのEFIパーティションから起動できるようにするには、BCD構成を変更する必要があります。

そのために、現在のWindowsブートマネージャーの構成をコピーします。

bcdedit /copy {bootmgr} /d "Windows Boot Manager Cloned"
The entry was successfully copied to {44d1d6bf-xxxxxxxxxxxxxxxx}.

表示された構成IDをコピーし、次のコマンドで使用します。

bcdedit /set {44d1d6bf-xxxxxxxxxxxxxxxx} device partition=s:

正しく実行できれば、次のメッセージが表示されます。

The operation completed successfully.
Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

現在のWindowsブートマネージャーの構成を再度一覧表示します(bcdedit /enum)。ブートローダーに、異なるディスク上のEFIパーティションから起動するための2つのオプション(既定のエントリとresume object)が追加されていることを確認してください。

Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

次に、BCDストアをディスク0のEFIパーティションからディスク1へコピーします。

P:
bcdedit /export P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2
robocopy p:\ s:\ /e /r:0
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ディスク1上のBCDストアの名前を変更します。

Rename s:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2 BCD

そして、ディスク0上の一時コピーを削除します。

Del P:\EFI\Microsoft\Boot\BCD2
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1台目のディスクに障害が発生した場合は、Windowsブートマネージャー(起動メニュー)で「Windows Boot Manager Cloned」を選択し、続いて「Microsoft Windows Server 2016 — secondary plex」を選択することで、Windowsを正しく起動できます。

いずれかのディスクに障害が発生すると、ディスクの管理スナップインに「冗長性の失敗(Failed Redundancy)」というメッセージが表示されます。

Windows 10 / Server 2016でGPTディスクのソフトウェアRAID1(ミラー)を構築し、UEFIからブートできるようにする方法

この場合は、障害のあるディスクを交換し、既存のミラー構成を削除したうえで、ソフトウェアRAID1を最初から作り直す必要があります。

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