上野家のホームページ - 資料室バックアップ : PC/Windows/PCのHDDを丸ごとHDD・SSDにコピーするのソース

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* PCのHDDを丸ごとHDD・SSDにコピーする [#i48b11f4]
PCに搭載するストレージには長らくHDDが使われていました。最近になってより高速で読み書きが可能な[[SSD>https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BD%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%89%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%89%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%96]]が使われてきている。~

PCのストレージの空き容量が少なくなったり調子が悪くなってきたために，新しい大容量なHDDやより高速なSSDに交換したい事がある。~

こんな時には，使っているHDDを新しいHDDやSSDに''丸ごとコピー（クローン）する''と，比較的容易にストレージを交換することが出来る。~

またバックアップという視点でも，現在のHDDをコピー（クローン）したHDD・SSDを用意するという考え方もある。~

- HDDが壊れる前にHDDのデータを丸ごと新しいHDDまたはSSDへ移行したい。~
- 空き容量が少なくなってきたので大容量なHDDやSSDに交換したい。
- 古いPCを更に何年間か使う目的でより高速なSSDに交換したい。~
- 速度が早いSSDに交換してPCを快適に使いたい。~
- PC全てのデータをバックアップするときに簡単な方法で行いたい。~

** SSDの種類 [#r48ac0a0]
新しいストレージであるSSDには，その形状や構成・機能からSATA SSDとM.2 SSDという2種類がある。~

- SATA SSD~
SATA SSDはPCに実装するときに使用するインターフェースに従来のHDDと同じSATAインターフェースを使うタイプ。~
大きさや取り付ける時のネジ穴なんかもHDDと互換性を持つように作られていて，HDDの代わりにSSDを使う場合はこのタイプを利用する。~
もちろんHDDに比べ転送速度も，約3倍以上高速になる。~
//#ref(satassd.png,,50%)
- M.2 SSD~
M.2 SSDはメモリーモジュールのような形状を持ったSSD。PCには専用のコネクタを使用して実装する。~
実際のインターフェース仕様にもSATAタイプとPCI-eチャネルを使うものがあって，相互に互換性はないので注意する。~
//#ref(ssd.png)

''SSDのタイプと速度''：~
|SSDのタイプ|接続規格|プロトコル|速度    |h
|SATA SSD   |SATA    |AHCI      |550MB/s |
|M.2 SSD    |SATA    |AHCI      |550MB/s |
|M.2 SSD    |PCI-e   |NVMe      |3200MB/s|

M.2 SSDにする場合，PCに対応インターフェースがあるか，またそれはSATAかNVMeかを確認した後，SSDを選択する必要がある。~
エッジコネクタの切り欠きが1個の物がNVMeで高速で動作するSSD。

** ストレージの管理方法 MBRとGPT [#j28c1f07]
PCでのストレージの管理方法には，現在は''MBRとGPT(GUID Partition Table)の2種類の方法がある。''~
- ブートモード違い~
PCに搭載されているfirmwareには昔から使用されている''BIOS''と最近のPCで使われている''[[UEFI BIOS>https://ja.wikipedia.org/wiki/Unified_Extensible_Firmware_Interface]]''がある。~
BIOSではMBRのストレージのみをサポートし，UEFI BIOSの場合はGPTのストレージ（MBRも使用できる）をサポートしている。~
- OSでの対応~
MBRは多くのOSで使用できる。~
GPTは新しい管理方法なので古いOSでは使用できない。~
Windows XPやWindows Server 2003ではGPTは使用できないが，Windows 7以降のWindowsやWindows Server 2008以降ではGPTが使用できる。~
- 対応できるストレージサイズが違う~
MBRでは管理できる最大のストレージサイズは2TBになる。~
GPTではストレージサイズに制限は無い。~
このためサイズが2TB以上のストレージを使用したい場合は，GPTを使用することになる。~
- 作成可能なパーティションの数が違う~
MBRでは合計4つのプライマリーパーティションが作成できる。~
GPTではOSの制限がなければ作成可能なパーティションに制限は無い。~
- 安全性の違い~
MBRでは管理領域が壊れた場合はストレージが利用できなくなってしまう。~
GPTでは管理領域のバックアップがあるので，修復がしやすい。~

*** MBR [#m7d4e204]
本来のMBR（Master Boot Record）は，1983年にIBM PCでPC DOS 2.0をブートするために使われたストレージの先頭に書かれた小さなブートローダープログラム。~
当時はMBRとは特に言ってはいなかったが，現在ではストレージの管理方法を区別するためにこの方式で管理しているストレージをMBRと一般的に呼んでいる。~
//#ref(mbr.png)
- MBRセクター~
使用中のストレージの一番先頭に置かれ512byteのサイズで固定の領域。~
ストレージからブートするためのマスターブートコード（446byte）とディスクパーティションテーブル（DPT，64byte）とブートサイン（2byte）がある。~
もしこのセクターに破損があるとストレージ（ディスク）は使用できなくなってしまう。もしもの場合を想定して''バックアップが別の場所に保存されている''。~
このバックアップを使ってMBRを修復する事ができる。~
- パーティション~
ストレージ（ディスク）でデータを保存する時に，複数の領域（パーティション）に分けることができる。プライマリーパーティションと拡張パーティションの2種類の領域で管理される。~
プライマリーパーティションは，OSやデータを保存することができブートすることができる。~
拡張パーティションはその中を更に分割して論理パーティションに分けることが出来，ドライブレターをアサインできる。~
プライマリーパーテーションは，''最大4個''まで作成できる。~
MBRでは管理できる容量がストレージのサイズは''2TBまで''になる。つまり2TB以上のHDDに交換しても2TBまでしか使用できない。~

*** GPT [#be91a192]
GPT（GUID Partition Table）は，MBRの欠点を解決するために開発されたストレージ管理方法。~
//#ref(gpt.png)
- 保護MBR~
GPTの一番先頭にあるセクターで，MBRストレージと同様にMBRセクターになる。~
この保護MBRはMBRディスクのみに対応しているツールなどから，GPTパーティションを破壊されることを防ぐ目的で使われている。~
- プライマリーGPTヘッダー~
GPTの2番目のセクターには，プライマリーGUIDパーティションテーブルヘッダーがある。~
プライマリーGUIDパーティションテーブルヘッダーは，パーティションテーブルからなるパーティションエントリーの場所とサイズ情報と，CRC32のチェックサムで構成されている。~
- パーティションエントリー~
三番目のセクターから30-40番目のセクター（合計32個セクター）の部分は，パーティションエントリーになっている。~
一般的にはGPTでは''無制限にパーティションが作成可能''だが，OSによってはパーティション数が制限される場合がある。例えばWindowsではパーティションエントリーのサイズは128byteなので，パーティションを最大128（32*512/128）個作成することができる。~
- パーティション~
GPTでは規格上はプライマリーパーティションを無制限に作成することができるので，拡張パーティションや論理パーティションといった概念は無い。~
- バックアップパーティションエントリー/プライマリーGPTヘッダー~
GPTはディスクの最後にあるプライマリーGPTヘッダーとパーティションエントリーを''自動的にバックアップしている''。これは，安全性と信頼性を高めるための工夫となっている。~
GPTヘッダーやパーティションテーブルが破損すると，これらのバックアップからデータを復元できる可能性がある。~

* HDD・SSDクローンツール [#b95b053b]
HDDやSSDを丸ごとコピー（クローン）することが比較的に簡単に行える無料で使用できるツールがいくつかある。~

これらのツールでも最近のバージョンの無料版では，クローン機能が利用出来なくなってきている。~
なのでクローン機能を使う場合は，無料版の古いバージョンのツールを使ったり，CloneZillaなんかを使用したりしている。~
- [[EaseUS Disk Copy>https://jp.easeus.com/disk-copy/index.html]]~
''[[古いバージョン2.3のEaseUS Disk Copy>https://www.vector.co.jp/soft/winnt/util/se501070.html]]''は，HDDの丸ごとまたはパーティション単位でのコピーができる無料で使用できるディスクコピー・クローンツールだった。~
光学ドライブまたはUSBメモリ（ドライブ）などに書き込んで，そこからブートして使用する。~
''この古いバージョン2.3ではMBRのディスクしかコピー出来ないのと，1TB以上のディスクはコピー出来ないなどの制限がある。''~
現行バージョンは有料版のみクローン機能が使えるようだ。~
- [[EaseUS Todo Backup>https://jp.easeus.com/backup-software/free.html]]~
ディスク/パーティション・フォルダー/ファイル・システムをイメージファイルとしてバックアップ出来て，スケジュール設定による定期的なバックアップにも対応しているバックアップツール。~
無料版でもディスクのコピーやパーテーション毎のコピーはできる。MBRからGPT（もしくはGPTからMBR）へのコピーには対応していないようだ。~
コピー元のストレージがMBRならクローンする側もMBR，コピー元のストレージがGPTならクローンする側もGPTにする必要があるので注意する。（2TB以上のストレージの場合はGPTで出荷されている場合が多い。）~
通常PCにインストールして使用するが，光学ドライブやUSBメモリ（ドライブ）などにブータブルディスクを作成してそれでブートしても使用できる。~
残念ながら''無料版のバージョン12からクローン機能が使えなくなった。バージョン11.5までであればクローン機能は使える。''~
- [[Macrium Reflect Free>https://www.macrium.com/reflectfree]]~
Macrium Reflect Freeは，無料でストレージを丸ごとクローンすることが出来るツールだった。~
ダウンロード時にメールアドレスを登録すると無料のライセンスコードが発行された。~
容量が違うHDD・SSD間でも，手動でサイズを調整しながらクローンすることが出来る。~
''現在は30日間のTrial版のみが配布されている''。~
//- [[Renee Becca>https://www.reneelab.jp/download-center/renee-becca]]~
//Renee Beccaは，PCのストレージをバックアップ，クローンする事ができる無料で使えるツール。~
//ファイル/パーティション/OS/ディスク単位のバックアップ，HDDクローンはもちろん，OS移行機能もある。また，消去機能もある。~
//ターゲットがSSDの場合，自動的に4Kアライメントになる，MBRとGPT共に対応している，さまざまなファイルシステムに対応している，などの特徴がある。~
//PCにインストールして起動して使用する。~
//無料版は2015年にリリースされたが（メールアドレス登録によりライセンスコードが発行される），最近のバージョンはインストール後14日間はクローン機能が使えるが，それ以後は使えなくなる体験版になってしまった。~
- [[AOMEI Backupper Standard>https://www.aomei.jp/backup-software/ab-standard.html]]~
ドライブやパーティションを丸ごとバックアップできる無料で使えるツール。~
無料版ではMBRからMBRのストレージにクローンすることはできるが，GPT -> GPTやMBR -> GPT等は出来ない。またデータ・ストレージのクローン機能のみ使用できる。~
%%しかしPCにインストールした後ブータブルDISKを作成しそれでブートして使用すると，GPT --> GPTでもクローン出来るようになる。%%''残念ながら現在の無料版ではブータブルDISKが作成できなくなってしまった''。~
クリスマス時期になるとクローン機能に制限がないPro版の1年間無料で使用できるライセンスコードがもらえることがある。~
- [[MiniTool Drive Copy>https://www.minitool.com/free-tools/minitool-drivecopy.html]]~
HDDの丸ごとまたはパーティション単位でのコピーができる無料で使用できるディスクコピー・クローンツール。~
容量が違うHDD・SSD間でも，クローンすることができる。~
対応するファイルシステムは，FAT12，FAT16，FAT32，VFAT，NTFSで，Windowsのディスクやパーティションしか扱う事は出来ない。~
''[[クローン機能は古いバージョン>https://www.softpedia.com/get/System/Hard-Disk-Utils/MiniTool-Drive-Copy.shtml]]のみ対応している。''PCにインストールして起動して使用する。~
- [[MiniTool ShadowMaker>https://jp.minitool.com/backup/system-backup.html]]~
ストレージのバックアップ，スケジュール設定に対応しているバックアップツール。~
無料でGPT -> GPTもクローン出来るツールだった。~
どうもディスククローン機能は，メインの機能ではなくオマケみたいだ。パーティション調整とか4Kアライメント調整などの細かい設定は出来ない。~
容量が大きなストレージにクローンする場合は，自動的にパーテーションを大きくしてくれるので便利。~
光学ドライブやUSBメモリ（ドライブ）などにブータブルディスク（WinREも含む）を作成してそれでブートしても使用できた。~
''バージョン更新されて無料版ではクローン機能が使えなくなって，ブータブルディスクも作成できなくなってしまった''。 ;( （バージョン4.1までクローン機能が使用できる）~
- [[Clonezilla>https://clonezilla.org/downloads.php]]~
ディスク丸ごとやパーティション毎にイメージ作成したりクローンしたり出来るオープンソースで開発されている無料で使用できるツール。~
バックアップツールとしては，差分/増分バックアップには対応していない。~
MBRとGPTに対応していて，ストレージ全体またはパーテーション，セクター単位でコピー・復元することが出来る。~
Windowsだけでなく多くのOSでのファイルシステムに対応している。また，ネットワーク経由で多くの複数ターゲットに対してのクローンもサポートしている。~
インストールは光学ドライブまたはUSBメモリ（ドライブ）に書き込んでブート起動して使用する。~
クローン側のストレージは，元のソース側よりサイズが同じか大きいものが必要になる。（小さいサイズにはクローン出来ない。）~
クローン先が大きいサイズの場合でも，パーテーション拡大しながらのクローンは出来ない。なのでこの場合，クローン後にパーテーション・ツールで拡大する必要がある。~
クローンする場合は，「device-device work directly from a disk or partition to a disk or partition」を選択する。~
- [[EaseUS Partition Master>https://jp.easeus.com/partition-manager-software/free.html]]~
リサイズ/移動/コピー/拡張/結合/エラーチェックなどのパーティション操作が出来る無料ツール。~
古いバージョン13.5だとストレージ丸ごとのクローンも出来るが，現在の無料版ではストレージ丸ごとのクローンは出来なくなっているようだ。~
- [[MiniTool Partition Wizard>https://jp.minitool.com/partition-manager/partition-wizard-home.html]]~
MiniTool Partition Wizardは，ストレージのパーテーションのリサイズ/移動/コピー/MBR・GPT変換/クローンなどの操作が出来る無料で使用できるツール。~
古いバージョン11.5だとストレージ丸ごとのクローンも動作する。ただ11.5にはMBR->GPTに変換するときのパーティション損失のバグがあるみたいだ。~
現在のバージョン12.8でもストレージ丸ごとのクローンも使えるようだ。~
- [[GNOME Partition Editor>https://gparted.org/index.php]]~
GNOME Partition Editor（GParted）は，ストレージのパーテーションのリサイズ/コピー/フォーマット/作成・削除などの操作が行える無料で使用できるLinuxで動作するパーテーション編集ツール。~
[[GNOME Partition EditorのBootableイメージファイル>https://gparted.org/download.php]]をダウンロードして，USBメモリ（ドライブ）などに書き込んでブートすることで使用できる。~
このパーテーション操作ツールにはパーテーション情報も含めて丸ごとコピー出来るddコマンドが含まれている。~
ddコマンドを利用してストレージを丸ごとクローンして，その後パーテーションを拡大するといったことが行える。~
Gpatedのウインドウを最小化して，ターミナルのアイコンをクリックしてターミナルコンソールを起動する。~
 $ lsblk
接続されているストレージが表示されるので，ストレージのデバイスファイルを確認する。~
 $ sudo parted /dev/新ストレージ mklabel msdos
   または 
 $ sudo parted /dev/新ストレージ mklabel gpt
 $ sudo dd if=/dev/元ストレージ of=/dev/新ストレージ bs=150M conv=sync,noerror status=progress
とすれば，ddコマンドでクローンすることが出来る。~
~
サイズが大きいストレージにクローンした場合は，Gpatedに戻ってパーテーションを編集して移動・拡大する。~

* 注意点とクローンしたストレージからブート出来ない場合 [#cf7c917b]
クローンしたストレージを以前のストレージと交換後，PCを起動してもブート出来ない場合がある。~
ブート出来ない理由はいくつかの原因がある。~

** BIOSを使っているMBRディスクのクローンの注意 [#ie701d61]
MBRディスクをクローンしてブート出来ない場合は，以下のことが原因の場合がある。~
- クローンしたHDD/SSDのCドライブがアクティブになっていない場合~
Cドライブがアクティブフラグがセットされていないとブート出来ない。~
アクティブ化するにはインストールDVD等でPCを起動して，コマンドプロンプトを起動する。~
-- 以下のコマンド操作をする~
 diskpart
 list disk
 select disk 0　              <--- クローンしたDiskを指定
 list partition
 select partition 2           <--- Cドライブを指定
 active
 exit
- ブート領域の修復が必要な場合~
ブート領域を修復するにはインストールDVD等でPCを起動して，コマンドプロンプトを起動する。~
-- 以下のコマンド操作をする~
 bootrec /Rebuildbcd
 bootrec /fixboot
 bootrec /fixmbr

** UEFIを使っているGPTディスクのクローンの注意 [#aacbd651]
UEFIでセキュアブートが有効にしているままディスクをクローンすると，クローンしたディスクではほぼブート出来なくなる。~
クローンディスク以外でもビデオカードやその他周辺機器の交換などでも，ブート出来なくなる場合がある。~

なので注意することとして，クローンツールはUEFI対応のものを使い，さらにPCのUEFIの設定を以下のように変更した上でクローン作業をする必要がある。~
- セキュアブートは無効にする。~
セキュアブートは，OSの電子署名を検証して正常なもののみブートする機能。Windowsでは8以降からMicrosoftの電子署名がされている。~
- CSM(Compatibility Support Module)設定を有効にしてレガシーBIOS互換モードにする。~
- OS側で高速スタートアップ無効，IRST(Intel Rapid Storage Technology)無効にする。~
- 前もってクローン側のディスクを初期化しておく。~
管理者権限でコマンドプロンプトを起動して，以下のコマンド作業をする。~
~diskpartを起動する。~
 > diskpart
接続されたディスクをリスト表示する。~
 DISKPART> list disk
クローン先のDiskを選択する。~
 DISKPART> select disk 1
ディスクの詳細を確認する。~
 DISKPART> detail disk
ディスクを初期化する。~
 DISKPART> clean
DISKPARTを終了する。~
 DISKPART> exit
これでディスクを初期化出来る。

*** ブート出来ない場合の対応 [#y637f239]
もし，クローンディスクでブートできない場合は以下のような作業を行うと復旧できる。~
これは多くの場合，クローンディスクでのBCD領域の内容が実際のOSの位置と合っていないのが原因。~

なのでBCD領域を修正する。~
- インストールメディアから起動して，Shift+F10でコマンドプロンプトを起動する。~
- 以下のコマンド操作をする。~
 > bootrec /Rebuildbcd
「合計数: 1」と表示された場合は，ブートレコードは正常に修復出来ている。~
「合計数: 0」の場合や「要求されたシステム デバイスが見つかりません」と表示された場合は，さらに以下のようにして修復する。~
 > diskpart
 diskpart> list volume                           <-- Ltrの項目を確認しておく
 diskpart> select volume X (ドライブ番号)        <-- FAT32のドライブがブート領域
 diskpart> assign letter=b: (ドライブレター例)
 diskpart> exit
 > b:
 b:> cd /d b:\EFI\Microsoft\Boot
 b:> ren BCD BCD.bak                             <-- del bcdでも良い
 b:> bootrec /Rebuildbcd
 b:> bootrec /fixboot
 b:> bcdboot c:\Windows /l ja-JP /s b: /f ALL    <--  bcdboot c:\Windows /l ja-JP でも良いかも
 b:> exit
上記の作業を終了したら，コマンドプロンプトを終了してインストールメディアでの回復環境に戻る。（まだ，再起動はしない）
- この後，スタートアップ修復を2回行う。~
これは，Windowsのブート領域が通常のWindowsとは異なっているような場合，2回必要になる場合があるから。~
-- Windowsの回復環境の起動画面のトラブルシューティングを選ぶ。~
-- スタートアップ修復を行う。~
修復過程でユーザーアカウントの確認があるのでパスワードをタイプする。~
クローンしたディスクの場合は2回目のスタートアップ修復で，この確認がある。~
-- Windowsを起動して回復環境が正常かどうか確認する。~

* 詳細ブートオプションのメニューが少なくなってしまう [#zdbaec95]
ストレージのクローン作成してそのストレージに交換したような場合，Windows10/11の詳細ブートオプションのメニューが少なくなってしまうことがある。~

これはストレージのサイズがより大きいストレージにクローン作成した場合，回復パーテーションの位置が後ろに移動してしまっているのが原因。~

この問題がある場合は，[[詳細ブートオプションのメニューが少ないのを修復する>/PC/Windows/詳細ブートオプションのメニューが少ないのを修復する]]を参照して修正できる。~
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