Установка (развертывание) Windows 10 по сети c помощью SCCM и PXE

В этой статье мы рассмотрим, как автоматически развертывать Windows 10 по сети с помощью SCCM (System Center Configuration Manager) и PXE. С помощью данной методики вы можете существенно сократить время на установку ОС рабочих станций и использовать для массового развертывания Windows 10 на новых компьютерах.

Одна из функции SCCM — возможность сетевой установки операционной системы Windows системы на большое количество компьютеров вместе с драйверами, программами, обновлениями. Предполагаем, что у вас уже имеется настроенная инфраструктура SCCM.

Настройка PXE роли на SCCM сервере для сетевой установки Windows

Функционал PXE (Preboot Execution Environment) в современных компьютерах позволяет выполнить сетевую установку операционной системы без применения каких-либо носителей. В SCCM его настройка происходит в окне свойств роли точки распространения (в контекстном меню вам нужно выбрать пункт Properties) и установить флажки:

• Enable PXE support for client;
• Allow this distribution point to respond to incoming PXE request;
• Enable unknown computer support;
• Require a password when computers use PXE.

Также желательно выбрать из выпадающего списка Allow user device affinity with automatic approval.

После включения этих настроек на сервере будет установлена роль Windows Deployment Services, интегрированная с SCCM.

Создание настроенного эталонного образа Windows 10

Следующий этап – подготовка эталонного образа с Windows 10, который будет устанавливаться на другие компьютеры. Проще всего взять типовой компьютер, установить на него Windows 10. Установите последние обновления безопасности, отключите ненужные службы, удалите встроенные приложения, установите драйвера. Настройте Windows 10 в соответствии со своими требованиями. Это компьютер не нужно вводить в домен AD.

Создаем загрузочный образ для захвата эталонного образа Windows 10

По умолчанию SCCM содержит образы Windows PE (среда предустановки Windows, это загрузочные файлы Boot image x86.wim и Boot image x64.wim), которые необходимы для настройки операционной системы во время “захвата”.

Сначала нужно добавить образ Boot image x64.wim в вашу точку распространения SCCM. Для этого зайдите в Software Library-> Operation System-> Boot Images, в контекстном меню выберите пункт Distribute Content, затем точку распространения и ОК. Цветовой окрас состояния сменится с серого на жёлтый, а по окончанию – на зелёный.

Теперь нужно создать иметь загрузочные файлы для “захвата” эталонной операционной системы по сети. Для их создания перейдите в Software Library-> Operation System -> Task Sequences и в контекстном меню выберите Create Task Sequence Media. В появившемся окне предлагается 4 варианта создания образа:

• Stand-alone media — создание автономного образа для установки ОС (локальная установка, без использования сетевой загрузки);
• Bootable media – создание загрузочного образа, для распространения которого используя инфраструктура центра конфигураций;
• Capture media – создание загрузочного образа для захвата эталонного образа компьютера;
• Prestaged media – создание предварительного образа для нового жёсткого диска, который включает образ операционной системы. Используется для старых карт, не поддерживающих PXE загрузку.

Выберите пункт Capture media, следуйте подсказкам мастера установки. Укажите место сохранения iso-файла, выберите Boot image x64.wim и точку распространения, Next->Next->Close. Процесс длится около 1 минуты.

Далее созданный полученный образ для захвата ОС нужно подключить и запустить на подготовленном ПК (файл LaunchMedia.cmd). Укажите место сохранения полученного образа Windows 10.

Весь процесс захвата длится примерно 40 минут. По окончании получаете эталонный wim-образ размером примерно 4.5 Гб, который нужно скопировать на сервер SCCM. Далее вам необходимо его добавить в точку распространения. Для этого заходите в Software Library -> Operation Systems -> Operation System Images, в контекстном меню выберите пункт Add Operation System Images, в мастере настроек укажите UNC путь к месту хранения созданного wim-файла с эталонным образом.

В контекстном меню выберите Distribute Content для копирования образа на вашу SCCM Distribution Point.

Создаем последовательность задач (Task Sequence) для сетевой установки Windows

Последовательность задач SCCM (task sequence) обеспечивает пошаговое выполнение команд и действий по установке ОС, ПО, драйверов, обновлений. Для её создания зайдите в Software Library -> Operation System -> Task Sequences и в контекстном меню выберите Create Task Sequence. В появившемся окне мастер предлагает несколько вариантов:

• Install an existing image package –создание очереди задач для имеющегося wim образа;
• Build and capture a reference operating system image –захват эталонного образа;
• Create a new custom task sequence – создание нового пустого задания (настройка выполняется вручную). Отсутствует очередь задач по умолчанию.

Так как эталонный образ wim образ у вас уже есть, выберите первый пункт. Далее мастер предлагает поэтапно произвести большое количество настроек, но можете указать только минимально необходимые параметры:

1. Укажите название задачи и выберите загрузочный PXE образ Boot image x64.wim;
2. Выберите созданный ранее эталонный образ Windows 10;
3. Установите пароль локального администратора (можно автоматически сменить пароль после добавления компьютера в домен с помощью LAPS);
4. Настройте параметры автоматического присоединения в домен AD, выбрав домен и OU, в которую нужно поместить новый компьютер;
5. Выберите пользователя, под которым будет осуществляться добавление в домен;
6. На шаге State Migration убрать все флажки (Capture user settings and files, Capture network settings, Capture Microsoft Windows settings).

Последовательность задач создана, но она требует от вас корректировки и проверки. Перейдите в режим редактирования Task Sequence, выбрав в контекстном меню пункт Edit.

В дереве справа указан список действий, которые автоматически будут выполнены с компьютером при установке Windows 10 по сети. На 2 и 3 шаге указываются параметры разбиения дисков на разделы. На шаге 2 вы можете удалить все разделы жёсткого диска, созданные по умолчанию, если вы их не используете для восстановления Windows. Далее создаёте новый раздел, называете “C:”, выбираете тип Primary, устанавливаете фиксированный размер 50 Гб (или другой объём), выбрав опцию Use specific size. Выберите что диск нужно отформатировать в файловой системе NTFS (флажок Quick format).

Далее создаёте второй диск, называете “D”, выбираете тип Primary. Чтобы он занял все оставшееся неразмеченное пространство выберите опцию Use a percentage of remaining free space, выберите значение 100, файловую систему NTFS и флажок Quick format.

Таким образом у вас будет создан диск С: с фиксированным размером, а всё оставшееся место уйдёт диску D: (если объём жёсткого диска большой, то можно разбить его на большее количество разделов), которые будут отформатированы автоматически.

3й шаг в нашем примере удаляется, т.к. у нас компьютеры с BIOS. Для компьютеров с UEFI – нужно настраивать дисковые разделы именно в 3 пункте.

На следующем шаге – Apply Operating System – нужно выбрать раздел для установки операционной системы. Проверяете наличие эталонного образа, а внизу окна выбираете установку Windows на:

• Specific disk and partition — конкретный номер диска и номер раздела;
• Specific logical drive letter – указанный логический диск;
• Logical drive letter stored in a variable —

Например, будет второй пункт и диск С: .

Остальные шаги проверяете на отсутствие ошибок. На шаге Apply Windows Settings нужно указать лицензионный ключ (можно указать ключ KMS активации), пароль администратора и часовой пояс. Корректировка доменных (сетевых) настроек происходит в Apply Network Settings, а Apply Device Drivers позволяет добавить драйвера в установку.

Далее новое задание нужно опубликовать. Для этого в контекстном меню выберите пункт Deploy, на первом шаге мастера выбираете коллекцию устройств All Unknown Computers, на 2м шаге параметру Purpose присваиваете значение Available (Available – доступно для выбора, Required – принудительная установка), в параметре Make available to the following выберите Configuration manager clients, media and PXE, остальные шаги можно оставить по умолчанию.

На этом основные действия по подготовке эталонного образа и настройке SCCM завершены.

Добавление драйверов в загрузочный образ Windows

Рассмотренных выше действий будет достаточно для автоматической установки Windows 10 на новые современные миниатюрные системные блоки или моноблоки. В случае с классическими системниками и внешними сетевыми картами загрузка по сети может не заработать. В этом случае необходимо в загрузочный образ добавить драйвера для используемых моделей сетевых адаперов.

Для добавления драйвера в базу сайта SCCM перейдите в Software Library -> Operation Systems -> Drivers и в контекстном меню выберите Import Driver. Далее мастер поможет заполнить необходимые поля. Нужно UNC путь к каталогу с драйвером и установить для параметра Specify the option for duplicate drivers значение Do not import the driver.

Затем нужно зайти в свойства загрузочного образа Boot image x64.wim и на вкладке Drivers добавить драйвера.

Настройка PXE на компьютерах

На компьютерах, которые вы хотите деплоить по сети нужно включить в BIOS поддержку сетевой загрузки. У разных производителей материнских плат такие настройки будут находится в разных местах и называться по-разному. Скорее всего в названии параметра сетевой загрузки должно быть что-то вроде PXE Boot, Network Boot, Network Card.

Например, активация PXE в UEFI моделях HP Pro 3520 и HP Pro 6300 происходит в разделе Security -> Network Boot установкой параметра Enable.

Теперь для старта всё готово. При начальной загрузке ПК происходит определение его параметров (POST). Затем DHCP сервер назначает IP-адрес сетевой карте. Для начала сетевой установки ОС в течение 5 секунд нужно нажать клавишу F12 (означает PXE-подключение), после чего SCCM копирует на ПК загрузочные файлы (в моделях HP нужно нажимать на F9, возможно дополнительно ещё выбрать пункт Network Controller для загрузки по сети).

Далее появляется окно для выбора задачи, после чего начинается поэтапное развёртывание операционной системы, то есть выполнение тех действий, которые указаны в вашем Task Sequence. Ход установки отслеживается при помощи индикатора. Примерно за 20 минут ваш эталонный образ Windows 10 будет установлен на новый ПК и компьютер введен в домен. Если одновременно запустить сетевую установка Windows с SCCM на 10-20 компьютерах, время установки может немного увеличиться.

По окончанию установки ОС компьютеру по умолчанию присваивается имя MININT- , например, MININT-5EFG9DR. Это можно увидеть в консоли SCCM в разделе Assets and Compliance -> Devices. Вы можете изменить имя компьютера на более запоминающееся, например, BUH-OLGA. Для этого нужно зайти в Свойства компьютера -> Изменить параметры -> Изменить, указать новое имя компьютера и перезагрузить ПК. Вскоре изменения отобразятся как в DNS, так и в SCCM.

Установка приложений на новый компьютер с помощью SCCM

Следующие этап установка на новый компьютер необходимых приложений. Программы можно устанавливать в виде пакета (Package) или как приложение (Application). Приложения – программы, имеющие установочные файлы с расширениями msi, appx, xap, ipa, apk и прочее. У Application возможностей больше, плюс пользователи тоже могут принимать участие в работе. Package – это специальный контейнер (обёртка), который может включать в себя несколько файлов (дистрибутивов). Используются exe-, vbs-, cmd-, cab-файлы и другие. Он проще в настройках.

Мы не будем подробно описывать особенности развертываний программ в SCCM, т.к. эта получится отдельная большая статья. Для ознакомления вы можете посмотреть пример развертывания Office 2016 с помощью SCCM.

После создания пакетов установки программ, вы можете добавить из в последовательность задачи развертывания Windows 10 (task sequence)/

Здесь создаёте группу Software Install, в меню Add -> Software -> Install Package добавьте созданные пакеты программ.

Развертываем Windows по сети с использованием Windows Deployment Services

Windows Deployment Services – клиент-серверная технология, предназначенная для развертывания операционных систем Windows на Bare-Metal компьютеры, иными словами, компьютерами без предустановленной операционной системы.

WDS используется для централизованного хранения образов, для управления ими, развертывания их на клиентские компьютеры и для обеспечения возможности PXE-загрузки последних.

Windows Deployment Services были введены в состав Windows Server 2008, в версии R2 они претерпели усовершенствования, связанные с улучшением поддержки образов Windows PE 3.0 для установки Windows 7. WDS заменили собой службы RIS в Windows Server 2003.

Windows Deployment Services полностью вписываются в современную архитектуру развертывания Windows, являясь ее неотъемлемой частью. Они выполняет развертывание из WIM-файлов, с поддержкой файлов ответов созданных в программе Windows SIM. Также стоит обратить внимание, что возможна работа не только с оригинальными файлами WIM, WDS умеет развертывать образы, которые были отредактированы с применением любых средств.

В данной статье будет дана пошаговая инструкция по внедрению и использованию WDS в вашей организации. Инструкция дается для небольшой среды, до 100 компьютеров, поскольку так гораздо проще понять принципы работы WDS, а масштабировать уже имеющуюся инфраструктуру развертывания не составляет труда.

Процесс внедрения Windows Deployment Services состоит из следующих этапов:

· Планирование и подготовка.
WDS предоставляет серьезные инфраструктурные требования, как аппаратного, так и программного характера. Поэтому перед внедрением необходимо тщательно проанализировать инфраструктуру, и при необходимости привести ее в соответствие с требованиями.

· Настройка WDS-сервера (серверов) в соответствии с требованиями организации.
Под этим понимается как установка и настройка роли WDS на сервер, так и добавление дистрибутивов для последующего развертывания.

· Развертывание операционных систем в сети с использованием WDS
Данный процесс довольно длителен, и может проходить на протяжении всего жизненного цикла WDS-сервера. Обычно он происходит в полуавтоматическом режиме, и не требует работы с WDS-сервером.

В данной статье будет рассказано обо всех трех этапах внедрения Windows Deployment Services.

Планирование и подготовка

Думаю, что многие из читателей знают, что Windows Deployment Services являются серверной ролью в Windows Server 2008R2. Также стоит напомнить, что установка роли WDS поддерживается всеми редакциями Windows Server 2008R2, за исключением Web и Itanium.

Что касается лицензирования, WDS не требует для своей работы каких либо лицензий.

Аппаратные требования для запуска WDS-сервера не отличаются от требований самой операционной системы. Что касается виртуализации, то WDS неплохо работает в виртуальной среде, однако при выборе размещения WDS(физическое либо виртуальное) учитывайте, что работа этой службы сопряжена с передачей большого объема трафика по сети в момент выполнения развертывания, поэтому, если вы развертываете WDS-север на виртуальной машине, не размещайте на этом же сервере виртуализации другие приложения и службы, требующие передачи больших объемов данных по сети, если вы не уверены, что им хватит пропускной способности сети для своей нормальной работы.(либо используйте для виртуальной машины с WDS-сервером отдельный сетевой адаптер)

Я все же рекомендую развертывать WDS на физическом сервере (в большинстве случаев). Объясню причины. Что дает нам виртуализация? Отказоустойчивость, абстракцию оборудования, консолидацию серверов. Начнем с того, что Windows Deployment Services – это не такая серверная роль, которая должна иметь 100% аптайм, и к которой постоянно обращаются клиенты. WDS используется только тогда, когда необходимо установить (переустановить) операционную систему на одном из компьютеров в сети. Таким образом, WDS сервер может быть даже не всегда запущен, и для него не требуется высокий уровень отказоустойчивости. В то же время, если в вашей среде есть один сервер виртуализации, выполняющий все роли, то установка на виртуальную машину, запущенную на нем, WDS может привести к затруднениям в работе других служб, передающих большие объемы данных по сети, в то время, когда выполняется развертывание. Конечно, если у вас есть несколько серверов виртуализации, и на одном из них находятся приложения и службы, не требующие высокой пропускной способности сети, то можно установить WDS на виртуальную машину на таком сервере. Больше того, можно установить WDS на одну виртуальную машину с ролью, не требующей высокой производительности, например с DHCP.

Таким образом, в большинстве случаев для работы WDS вам хватит сервера начального уровня, либо мощной рабочей станции. Однако не стоит забывать, что главным аппаратным требованием является сетевой адаптер. Установите на оборудование, которое будет выполнять роль WDS-сервера, самый высокопроизводительный и высокоскоростной сетевой адаптер из всех, что доступны вам. Лучше всего подойдет гигабитный адаптер. (конечно же, смысл от его использования будет только при работе в гигабитной сети)

Windows Deployment Services используются для удаленной загрузки клиентских компьютеров по сети с последующим развертыванием на них ОС, и для того, чтобы загрузить клиентский компьютер по сети, используется технология PXE. Таким образом, необходимо чтобы сетевые адаптеры на клиентских компьютерах поддерживали PXE(все адаптеры, выпущенные в последние 5 лет поддерживают PXE-загрузку), в противном случае использование WDS также возможно, но загружать PXE-несовместимые компьютеры придется с использованием физических носителей

Теперь о сети. В технической документации на WDS мало что сказано о требованиях к пропускной способности сети, но вам следует учитывать, что требования к сети возрастают прямо пропорционально количеству компьютеров, на которые вы планируете устанавливать системы одновременно.

Если внутри вашей организации развернута сеть с пропускной способность 1 Гбит\с, то вы можете не беспокоиться о пропускной способности.

Если же скорость ниже, то стоит проанализировать текущую сетевую инфраструктуру.

Составьте контрольный список со следующими вопросами:

· WDS сервер планируется развернуть в уже готовой инфраструктуре, либо же он будет использоваться для установки систем при ее построении?

· На сколько компьютеров планируется выполнять развертывание систем?

· Как расположены компьютеры, на которые будет выполняться развертывание?

Далее следует провести анализ. Если вы включаете WDS-сервер в уже готовую инфраструктуру, и он будет использоваться только в случае необходимости переустановки операционной системы на одном из компьютеров, то вы можете располагать его в практически любом сегменте вашей сети, там, где вам удобно, так как в таком случае не будут передаваться большие объемы трафика. Однако, если WDS-сервер развертывается для того, чтобы развернуть операционные системы на множестве компьютеров в новой инфраструктуре, например для нового отдела вашей организации, то встает вопрос возможной нехватки пропускной способности канала для одновременного развертывания операционных систем. В таком случае, имеет смысл физически перемещать сервер в тот сегмент подсети, где будет выполняться развертывание, чтобы не «забивать» общие каналы.

Windows Deployment Services предоставляет относительно высокие требования к инфраструктуре:

1. Рекомендуется выделить на сервере отдельный раздел для хранилища образов, при том он должен быть обязательно отформатирован в файловой системе NTFS, так как WDS используют разрешения на уровне файловой системы для обеспечения безопасности хранилища. В идеале – используйте для этой цели SSD-накопитель.

2. В сети должен быть развернут Active Directory, и WDS-сервер должен быть включен в домен. Это требование критично для работы WDS-сервера, так как он очень тесно интегрирован со службами Active Directory

3. В сети должна быть развернут DNS-сервер. Это также является требованием для работы Active Directory, и дается здесь для более точного понимания принципов работы WDS

4. В сети должен быть развернут DHCP сервер, желательно Microsoft DHCP-сервер. Также рекомендуется, чтобы он находился в пределах одной подсети с WDS-сервером.

5. Так как WDS-сервер использует широковещательные передачи для передачи образов на клиентские компьютеры

В среднем, выполнение этих требований не составляют трудностей для большей части организаций, так как только в очень малых средах не используется Active Directory(обычно \sources\boot.wim, нажмите кнопку «Далее»

6. Далее будет отображено имя образа и его описание, и предложено изменить его. Внесите изменения по необходимости и нажмите кнопку «Далее»

7. Будет выведен список образов, которые будут добавлены на сервер, в нашем случае один. Нажмите кнопку «Далее».

8. Начнется процесс добавления образа на сервер.

9. По завершении процесса добавления будет выведено соответствующее уведомление, и окно мастера можно будет закрыть нажатием кнопки «Готово».

10. Добавленный образ будет использоваться для удаленной загрузки клиентских компьютеров по сети. Однако для того, чтобы развертывать Windows, необходимо добавить установочный образ.(При написании этой статьи я предполагал, что читатель хотя бы в общих чертах знаком с архитектурой средств развертывания Windows)

11. Выполнить команду «Добавить группу образов» из контекстного меню контейнера «Образы установки». Группа образов – это логическая структурная единица для каталогизации и упорядочивания образов.

12. Ввести имя группы образов, нажать «Ок»

13. Выполнить команду «Добавить образ установки» из контекстного меню только что созданной группы образов.

14. Будет запущен мастер добавления образа.

15. На первом его этапе вам будет предложено указать путь к загрузочному образу. Укажите путь к файлу \sources\boot.wim, нажмите кнопку «Далее» Так как обычно файл install.wim содержит в себе несколько образов, будет предложено выбрать, какие образы необходимо добавить на сервер.

16. Те образы, которые вы добавляете на этом шаге будут отображаться в окне выбора операционной системы в программе установки Windows, и вам решать, устанавливать ли флажок «Использовать имя и описание по умолчанию для каждого выбранного образа». Я предпочитаю оставлять его. Нажмите «Далее»

17. Будет выведен список образов, которые будут добавлены на сервер, в нашем случае пять. Нажмите кнопку «Далее».

18. Начнется процесс добавления образов на сервер.

19. По завершении процесса добавления будет выведено соответствующее уведомление, и окно мастера можно будет закрыть нажатием кнопки «Готово».

После выполнения этих действий WDS-сервер готов к работе.

Развертывание операционных систем Windows с использованием WDS

Сейчас будет подробно рассмотрен процесс установки операционной системы на клиентский компьютер. Подразумевается, что сетевые адаптеры клиентских компьютеров PXE-совместимы. Также, вам может понадобиться необходимо включить возможность PXE загрузки, так как на многих компьютерах по умолчанию она отключена. Если сетевой адаптер интегрирован в материнскую плату, то это делается в BIOS на вкладке Integrated Preperials. В большинстве компьютеров опция, отвечающая за возможность PXE-загрузки, называется PXE Boot ROM. Включите ее. После этого настройте порядок загрузки, чтобы PXE-совместимый адаптер шел первым. Либо же, воспользуйтесь загрузочным меню, чтобы разово загрузить компьютер с PXE.

При загрузке компьютера с PXE будет выведена следующая информация:

· Параметры DHCP
— IP-адрес
— Маска подсети
— Адрес шлюза
— Адрес DHCP-сервера

В тот момент загрузки, который отображен на скриншоте, вы можете отменить PXE загрузку нажатием любой клавиши на клавиатуре. Так как вы добавили только один загрузочный образ, то сразу начнется загрузка этого образа. Если бы вы добавили на сервер несколько загрузочных образов, то будет отображено загрузочное меню. В зависимости от пропускной способности канала, загрузка будет идти от 30 секунд до 5 минут.

После того, как загрузка будет завершена, начнется загрузка ядра Windows PE, после чего запустится программа установки. На первом ее шаге будет необходимо выбрать язык, и нажать кнопку «Далее».

После этого вам будет предложено ввести учетные данные пользователя, который должен иметь права доступа на уровне NTFS к хранилищу образов. Обратите внимание, что учетные данные требуется вводить в формате username@fqdn_domain_name, либо же NETBIOS_DOMAIN_NAME\USERNAME.

После того, как авторизация успешно выполнена, вы можете перейти к выбору установочного образа. Если было добавлено несколько установочных образов, то будет отображено диалоговое окно, аналогичное нижеприведенному:
Установка с использованием WDS
Если же вы добавили только один образ, то этот диалог не будет отображаться.

Будет предложено указать раздел на диске для установки. Вы можете выбрать его из программы установки, либо же открыть diskpart и выполнить установку ОС на VHD. Комбинация клавиш Shift+F10 для вызова командной строки работает так же, как и при запуске программы установки с флэш-накопителя\DVD-диска. Больше того, есть возможность выполнения подключения к сетевым ресурсам при помощи команды net use, и в целом использования сетевых возможностей Windows PE.

По нажатии кнопки «Далее» начнется установка операционной системы с использованием многоадресной передачи. По завершении передачи и применения образа к диску компьютера будет выполнена перезагрузка, дальнейшие действия по установки системы не отличаются от аналогичных при установке с флэш-накопителя\DVD-диска.

Заключение

Используя данный сценарий, вы можете развернуть WDS-сервер, который будет удовлетворять 80% требований администраторов. Естественно, что выше были описаны только основные возможности WDS, помимо этого он позволяет использовать файлы ответов для автоматизации развертывания, настраивать вручную загрузочное меню, захватывать образы дисков клиентских компьютеров для последующего развертывания, добавлять в образы драйвера устройств, развертывать VHD вместо WIM-файлов, и многое-многое другое.