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山市良のうぃんどうず日記(182):

最近のWindows 10/Windows Serverの「累積更新」は差分ダウンロードではなくなったらしい

Windows 10のWindows Updateによる累積更新プログラムのインストールは「高速インストール」機能により、既に更新済みの内容との差分のみがダウンロードされてインストールされると理解している人は、筆者を含めて多いと思います。筆者も最近知ることになったのですが、どうやらWindows 10 バージョン1809およびWindows Server 2019から仕組みが大きく変わったようなのです。

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山市良のうぃんどうず日記

累積更新プログラムの配布の最適化に大きな変更が!

 「Windows 10」および「Windows Server 2016」以降(2017年4月の累積更新プログラム以降)のWindows Updateによる累積更新プログラムのダウンロードとインストールには、「高速インストール」(「Express Update」や「Express Install」とも呼ばれます)という技術が利用されています。

 Windows Updateは高速インストールが利用可能な場合、「Microsoft Updateカタログ」でダウンロード提供されているようなフルパッケージではなく、前回の累積更新プログラムまでに更新されたコンポーネントを除く、新たに更新されたコンポーネントだけをダウンロードします。これにより、Windows Updateのダウンロードで使用されるネットワーク帯域の最適化が図られています。

 「Windows Server Update Services(WSUS)」は高速インストールに対応しており、企業内ネットワークの帯域を最適化するために利用できます。ただし、WSUSで高速インストールを有効にした場合、Microsoft Updateから同期サーバへのダウンロードのサイズと時間が大きくなり、サーバ上のディスク領域を大量に消費するというデメリットもあります(画面1)。

画面1
画面1 WSUSで高速インストールをサポートするオプション(既定はオフ)。Windows 10 バージョン1809以降では、このオプションのオン/オフで挙動に違いはないらしい

 Windows 10およびWindows Server 2016以降の高速インストール技術はネットワーク帯域使用の最適化に寄与しますが、更新を必要とするコンポーネントを調査して必要なファイルをダウンロードするのに多くのプロセッサ時間とメモリ、ディスクI/Oが発生し、Windows Updateの処理全体を遅延させる原因にもなることは、特に「Windows Server 2016」についてこれまで本連載で何度も取り上げてきました。

 高速インストールの技術をはじめとするWindows Updateの最適化技術がWindows 10のその後のバージョンで改善されてきていることは、Windows Updateのエクスペリエンスの体感的な向上から感じてきました。しかし、具体的、技術的にどう改善されているのかよく分からないところもありました。

 そんな中、企業におけるリモートワークの利用拡大に合わせてMicrosoftが公開した以下の公式ブログの中に技術的解説を見つけることができました。

 具体的には、Windows 10 バージョン1809およびWindows Server 2019で行われた大きな技術的な変更点を説明する以下のホワイトペーパーです。このホワイトペーパーは、コメントのやりとりを見る限り、少なくとも2019年春頃に公開されていたようです。

 ホワイトペーパーの内容は難解ですが、筆者なりに読み解くと、新旧の高速インストールには次のような違いがあります。

旧式の高速インストール

 Windows 10 バージョン1803以前では、Microsoft Updateや高速インストールが有効なWSUSの配布ポイントには、Windows 10の機能更新プログラム(RTM)から更新されたコンポーネントについて、全ての更新バージョンがホストされます。

 Windows Updateクライアントは、その更新情報を含むカタログ的な高速インストールファイル「Windoows10.0-KBXXXXXXX-x64-EXPRESS.cab」(x64版Windowsの場合)をダウンロードし、Windows Updateクライアントはこれを使用して更新が必要なコンポーネントを判断し、更新が必要な差分を決定して、配布ポイントから必要なファイルだけをダウンロードします。

 その代償として、配布ポイントにホストされるサイズは非常に大きくなる可能性があります。


新しい高速インストール

 Windows 10 バージョン1809およびWindows Server 2019以降、Windows Server, version 1809以降では、累積更新プログラムに関しては従来の高速インストールファイルは使用されなくなります。Microsoft Updateカタログサイトでダウンロード提供されている「Microsoft Updateスタンドアロンパッケージ(.msu)」と同等のサイズのフルパッケージ「Windoows10.0-KBXXXXXXX-x64.cab」(x64版Windowsの場合)をダウンロードしてインストールします。

 新たな高速インストールに対応した累積更新プログラムは、RTMから順方向の差分とRTMへの逆方向の差分を保持しており、更新前の状態をアンインストール用に維持しながら、更新が必要なコンポーネントを最新バージョンに置き換えます。

 以前の高速インストールでは配布ポイントにコンポーネントの全ての更新バージョンがホストされていましたが、新しい高速インストールでは再配布可能な1つの更新パッケージで、全てのベースライン(更新レベル)に対応し、配布ポイントの課題を解消します。

 また、毎月の累積更新プログラムのサイズをコンパクトなサイズに維持することができます。手動ダウンロードインストールと高速インストールにほぼ同じパッケージ(.msuか.cabかの形式の違いだけ)を利用でき、これまで配布ポイントが保持していた全ての更新バージョンのファイルは不要になります。更新やロールバック、修復に必要な差分情報は、クライアント側の計算に基づいてその都度準備されるのでしょう。


 簡単に言ってしまうと、旧式の高速インストールは高速インストールファイル(-x64-EXPRESS.cab)を、更新が必要なコンポーネントを決定しながら差分を少しずつダウンロードするのに対し、新しい高速インストールはフルパッケージ(-x64.cab)を先にダウンロードして差分を取り出し、インストールするという形になります。

 なお、サービススタック更新プログラムなど、別の更新には旧式の高速インストールファイルが使用される場合があるようです。

論より証拠

 Windows 10 バージョン1803(x64)およびバージョン1809(x64)向けの2020年4月の累積更新プログラムで、新旧高速インストールの違いを確認してみましょう。どちらも2020年3月の累積更新プログラムがインストール済みの状態で、2020年4月の累積更新プログラムをインストールしてみます。

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