Windows 10 Referenzabbild erstellen und von USB Festplatte installieren

Wenn man eine größere Anzahl an PCs mit der gleichen Software ausstatten will bietet es sich an die Installation auf einem Rechner vorzubereiten und dann auf die Andren zu klonen. Ich hatte die Aufgabe über 20 PCs für eine Schule mit der gleichen Software auszustatten, manch einer mag nun auf die Idee kommen die Installation einfach auf einem PC vorzubereiten und dann die Festplatte mit einem Image Tool wie Acronis einfach auf die Anderen Rechner zu kopieren. Aber das ist bei Windows nicht so einfach, vor-allem wenn die PCs später in eine Domäne sollen macht die identische SID der geklonten PCs später höchstwahrscheinlich Probleme. Deshalb sollte man Windows im „Systemvorbereitungsmodus“ vorbereiten und die Installation dann mithilfe des Systemvorbereitungstool „Sysprep“ verallgemeinern, dabei wir die SID zurückgesetzt und auch die Installierten Treiber was es ermöglicht das System ohne Komplikationen auf Rechnern mit unterschiedlicher Hardware zu verwenden.
Zuerst habe ich versucht das Referenzabbild auf einem PC vorzubereiten und dann auf die anderen zu kopieren aber unter anderem der im BIOS verankerte OEM Key machte dabei Probleme da so automatisch ein Produkt Key eingegeben wurde wobei es empfohlen wird das IMAGE ohne Produkt Key vorzubereiten.
Außerdem kann man Sysprep auf einem System nur dreimal ausführen so dass es sich empfiehlt vor der Ausführung von Sysprep ein Image anzulegen, damit man später noch öfters Änderungen am Image vornehmen kann ohne das Image komplett neu erstellen zu müssen. Dies geht natürlich in einer VM durch das „Klonen“ der VM vor dem durchführen von Sysprep recht schnell und nachdem man davon dann ein Image erstellt hat löscht man einfach den Klon, kann mit dem Image weiterarbeiten ein neuer Klon erstellen und Sysprep beliebig oft ausführen.
Da für mich das einfach Erstellen von Snapshots einer der größten Vorteile einer VM beim vorbereiten des Images ist habe ich mich anders als in vielen anderen Anleitungen gegen den kostenlosen "VM-Ware Workstation Player" und für das Ebenfalls kostenlose „VirtualBox“ entschieden obwohl der "VM-Ware Workstation Player" eine etwas bessere Performance hat, als Alternative böte sich noch das Kostenpflichtige „VMWare Workstation Pro“ an.


Was wird zur Vorbereitung benötigt?

  1. Ein aktuelles Windows 10 ISO welches man z.B. mit dem „Media Creation Tool“ von Microsoft erstellen kann: https://www.microsoft.com/de-de/software-download/windows10
  2. VirtualBox inclusive dem “VirtualBox 5.0.16 Oracle VM VirtualBox Extension Pack”: https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads
  3. Bei Bedarf (wenn mehrere Images in eine wim Datei sollen) die “Bereitstellungstools” aus dem Windows 10 ADK: https://msdn.microsoft.com/de-de/windows/hardware/dn913721.aspx
  4. Eine USB Festplatte mit ausreichend Speicher, ein USB Stick reicht nicht aus selbst mit über 100GB da Windows darauf nur eine Partition erstellen kann und eine FAT32 Bootpartition benötigt wird was die Maximale Größe des Images auf 4GB beschränken würde. Eine Ausnahme bilden hier die relativ selten USB Sticks welche sich als Festplatte ausgeben.
  5. Die Programme die ins System integriert werden sollen.


Schritt 1: USB Platte Vorbereiten

Um Windows später wie von einer DVD oder einem USB Stick installieren zu könne brauchen wir ein Installationsmedium, da ein Windows mit ein paar Programmen und eingespielten Updates schnell mehr als 4GB Platz im Image belegt empfiehlt es sich hierfür eine USB Festplatte zu verwenden welche eine kleine 100MB FAT32 Boot Partition und eine große NTFS Datenpartition besitzt.


Hierzu löscht man in der Datenträgerverwaltung alle Partitionen auf der Festplatte und erstellt darauf eine 100MB FAT32 Partition welche man als aktiv markiert, außerdem empfiehlt es sich der Partition eine aussagekräftige Bezeichnung z.B. „BOOT“ zu geben, den restlichen Speicherplatz formatiert man als NTFS Partition und gibt der Partition ebenfalls eine Bezeichnung welche man später der Partition zuordnen kann.
 
Nun bindet man das Windows 10 Image im lokalen System ein und kopiert den kompletten Inhalt auf die NTFS Partition der externen Festplatte. Außerdem muss man die Ordner „boot“ und „efi“ sowie die Dateien „bootmgr“ und "bootmgr.efi“ auf die  FAT32 Boot Partition kopieren und anschließend noch die Datei „install.esd“ auf der NTFS Partition unter sources löschen.


Anschließend öffnet man eine Eingabeanforderung (cmd) als Administrator und gibt dort die folgenden vier Befehle ein, die Laufwerksbuchstaben muss man davor eventuell noch abändern:
bcdedit /store h:\efi\microsoft\boot\bcd /set {default} device ramdisk=[k:]\sources\boot.wim,{7619dcc8-fafe-11d9-b411-000476eba25f}
bcdedit /store h:\efi\microsoft\boot\bcd /set {default} osdevice ramdisk=[k:]\sources\boot.wim,{7619dcc8-fafe-11d9-b411-000476eba25f}
bcdedit /store h:\boot\bcd /set {default} device ramdisk=[k:]\sources\boot.wim,{7619dcc8-fafe-11d9-b411-000476eba25f}
bcdedit /store h:\boot\bcd /set {default} osdevice ramdisk=[k:]\sources\boot.wim,{7619dcc8-fafe-11d9-b411-000476eba25f}

Schritt 2: Virtuelle Maschine erstellen:

Virtuelle Maschine erstellen

  VM Anpassen


Zuerst erstellt man eine neue Virtuelle Maschine, bevor man darin aber anfangt Windows 10 zu installieren sollte man einige kleine Anpassungen vornehmen dazu geht man auf ändern und entferne unter System->Boot Reihenfolge“ den Hacken bei der Festplatte (dies kann man alternativ auch erst vor dem ausführen des Systemvorbereitungstools machen).

VM Bootoptionen anpassen VM Netzwerk trennen

 
 
Außerdem sollte man unter Netzwerk beim „Adapter 1“ unter erweitert den Hacken bei Kabel verbunden entfernen, da der erste Installationsschritt zwingend offline erfolgen sollte.
Wen die Sicherungsplatte eine USB 3.0 Platte ist kann es außerdem sinnvoll sein den USB Controller unter USB auf 3.0 (xHCI) zu stellen, als letztes bestätigt man die Änderungen noch mit OK (natürlich kann man auch noch weitere Anpassungen vornehmen z.B. der VM mehr als ein CPU Core zuteilen).

USB 3.0 aktivieren  Bootmedium
 

Schritt 3: Windows im "Systemvorbereitungsmodus" installieren:

Nach dem ersten Start der VM frägt das System nach einem Startmedium hier wählt man das Windows 10 .iso aus

Windows Installation
 
Nun beginnt man die Windows 10 Installation erst einmal ganz normal, überspringt jedoch die Nachfrage nach dem Key mit der Antwort „Ich habe keinen Product Key“ und wählt die Gewünschte Variante (Home oder Pro) und wählt den kompletten freien Speicherplatz zur Installation aus.

 Beim Fenster "Schnell einsteigen" Strg+Shift+F3 drücken
 
Beim Fenster „Schnell einsteigen“drückt man Strg+Shift+F3 woraufhin der PC neu startet und das Integrierte Administratorkonto anmeldet.

Schritt 4: Windows-Instalaltion im Systemvorbereitungsmodus anpassen

Das System befindet sich nun im „Systemvorbereitungsmodus“ und begrüßt den Anwender mit dem „Systemvorbereitungsprogramm“. Dieses Fenster kann man einfach offen-lassen während man im Hintergrund die gewünschten Anpassungen vornimmt, auch ein normales Herunterfahren und Neustarten ist kein Problem, das Fenster öffnet sich anschließend wieder automatisch.
Ich habe zuerst alles installiert was sich offline installieren lies, dazu kann man unter Geräte das CD Laufwerk des PCs durchreichen, ISO Image Dateien in das CD Laufwerk legen oder auch USB Datenträger durch-reichen, ist jedoch im DVD Laufwerk eine andere DVD als das Windows 10 ISO werden Neustarts höchstwahrscheinlich fehlschlagen falls die Boot Optionen der VM bereits angepasst wurden.

Anpassungne vornehmen


 
Danach habe ich sicherheitshalber ein Klon erstellt und anschließend die Internetverbindung aktiviert.

Internetverbindugn herstellen Windows Updates installieren


 
Nun kann man alles Installieren was dazu eine Internetverbindung benötigt nur von den „Modern UI Apps“ sollte man die Finger lassen sonst schlägt der Sysprep anschließend fehl. Im Gegensatz zu älteren Windows Versionen ist es unter Windows 10 übrigens auch Problemlos möglich Windows Updates über den normalen Update Client einzuspielen einzuspielen (auch bei der Open Licence von Office 2016 gab es keine Probleme).

Powershell 

Schritt 5: "Sysprep" vorbereiten und durchführen:

Ist alles installiert sollte man die Netzwerkverbindung wieder trennen und eine PowerShell Konsole als Administrator öffnen, um Probleme mit den ModernUI Apps zu vermeiden gibt man hier folgenden Befehl ein:
Get-AppxPackage -AllUsers | Remove-AppxPackage



Nun wartet man bis der Vorgang durchgelaufen ist, anschließend beendet man alle offenen Programme und fährt den PC herunter und erstellt einen verknüpften Klon von der VM.

Anschließend startet man den Klone und wählt im Systemvorbereitungstool „OOBE“, setzt den Hacken bei „Verallgemeinern“ und wählt „Herunterfahren“ und wartet bis Windows „Generalisiert“ wurde und sich die VM Beendet.

Schritt 6: Vorinstallation "install.wim" Image sichern und in Installationsmedium integrieren:

  
 
Für den nächsten Schritt muss unbedingt wieder die Windows 10 ISO im Virtuellen DVD Laufwerk der VM eingebunden sein, außerdem sollte man spätestens jetzt die Festplatte aus der Bootreihenfolge herausnehmen. Startet man nun die VM darf man auf keinen Fall verpassen eine Taste zum Start von der DVD zu drücken, verpasst man dies sollte man den Klon löschen, einen neuen Klon erstellen und Sysprep nochmals ausführen.

Sobald man nun von der Windows DVD Begrüßt wird kann man mit Shift+F10 eine Eingabeeufforderung (CMD) öffnen. Anschließend verbindet man die externe Festplatte mit der VM und ruft „diskpart“ auf um sich sich mit „list disk“ sowie „list vol“ einen Überblick darüber zu verschaffen welche Festplattenpartition welchen Laufwerksbuchstaben bekommen hat, anschließend kann man diskpart wieder mit „exit“ verlassen.


 
Nun startet man den Kopiervorgang mit folgendem Befehl:

d:\windows\system32\dism.exe /capture-image /imagefile:g:\sources\install.wim /capturedir:d: /name:"Mein Image" /compress:maximum

Die Laufwerksbuchstaben und den Namen muss man natürlich eventuell anpassen, hier ist "d" die Quelle und "g" das Ziel-Laufwerk (NTFS Datenpartition auf der externen Platte) außerdem muss sich das install.wim Image am Ende im Verzeichnis "sources" auf der NTFS-Partition der Externen Platte befinden.



Ist dieser Vorgang abgeschlossen kann man die VM Herunterfahren und den Letzen Klon der VM auch wieder löschen alternativ empfiehlt es sich zuvor aber auch einmal die VM zu Booten und zu testen ob das Setup nun komplett durchläuft. Außerdem habe ich mir die SID mit PsGetSid anzeigen lassen und diese später mit meiner ersten „Richtigen“ Installation verglichen
 
Jetzt sollte man testen ob ein PC von der USB Platte Booten kann und die Installation auf einem „Richtigen“ PC von der USB Festplatte klappt, der Installationsprozess gleich dem einer Windows 10 Installation von einem Original Windows 10 Installationsmedium nur dass sich am Ende die selbst vorinstallierten Programme (und auf der c:\ Partition abgelegten Dateien) gleich auf der Platte befinden. Handelt es sich um eine USB 3.0 Platte kann es leider bei einigen PCs nötig sein diese nur per USB 2.0 anzuschließen da sonst der Bootvorgang fehlschlägt.

Quellen und weitere Infos:
c’t/Heise.de:
http://www.heise.de/ct/ausgabe/2014-4-Windows-8-1-Setup-anpassen-und-erweitern-2222504.html
http://www.heise.de/ct/hotline/Install-wim-groesser-als-4-GByte-2852980.html
3bm.de: http://www.3bm.de/2014/08/02/windows-78-referenzinstallation-inkl-updates-mit-dism-exe-erstellen
urtech.ca: http://www.urtech.ca/2015/12/solved-how-to-build-a-windows-10-image-using-sysprep-and-customize-the-default-profile
tenforums.com: http://www.tenforums.com/tutorials/3020-windows-10-image-customize-audit-mode-sysprep.html
Microsoft: https://technet.microsoft.com/de-de/library/cc721940%28v=ws.10%29.aspx