【现货速发】云服务器运维之Windows篇

云计算具有低成本、数据安全高、易扩展、弹性好等优点，是一个支持在网络上存储大量数据的低成本解决方案，越来越多的客户选择迁移上云。企业客户在把线下业务迁移到云上之后，需要解决的关键问题就是如何用好云上资源，如何解决弹性的问题，如何运维云服务器，云上服务器遇到问题后该如何解决。目前在云上对Windows服务器的需求正在飞速增长，掌握Windows运维的重要性不言而喻。

相对于Linux系统，Windows底层系统属于黑盒，故其操作和运维存在较大的难度，当前市面上也鲜有关于Windows运维诊断的书籍。本书从Windows各个模块出发，向读者介绍各模块的技术原理以及如何在实战中解决遇到的各类Windows问题。因此本书不仅适合希望高效运维Windows服务器的工程师阅读，对希望了解Windows组件、内核原理的工程师也有非常重要的借鉴意义。

关于本书

本书是阿里云上Windows服务器运维及实践的技术结晶，分别展开介绍了云服务器的运维、监控、问题排查、内核调试等方面，从技术原理到线上真实案例，是众多阿里云技术专家多年在云服务器领域的经验与总结。

本书共11章，分为三篇，篇为基础篇，主要介绍在阿里云上使用Windows服务器的运维操作和实践，包括使用云助手批量运维服务器、使用Windows服务器自助诊断功能，以及使用Windows镜像及迁移上云的实践。

第二篇为进阶篇，主要讲述Windows各组件技术原理以及线上有代表性的真实案例，包括Windows服务器的启动、登录过程，远程桌面连接的使用和排查，激活Windows服务器，系统时间同步和Windows更新补丁的过程。

第三篇为终极高手篇，主要介绍非常有用的调试工具和调试方法，包括用性能调试工具WPA分析CPU、内存等系统性能瓶颈问题，内核调试工具WinDbg的安装使用，以及通过内核调试工具排查服务器蓝屏、异常死机等问题。

致谢

首先，感谢“阿里云数字新基建系列”丛书的编委会，感谢各位专家顾问，包括：李津、蒋江伟、张卓、蒋林泉、万谊平、张雯、王超，感谢他们在本书编写过程中给予的指导和建议；同时感谢所有在本书编写和编辑过程中给予帮助的同事，包括阿里云全球技术服务部的江冉、李一帅、杨牧原、石斌、陈伟宸、李苏民、陈阳、赵宇飞、杨雪城，阿里云产品事业部的郑旭东、李刚、王俊杰、赖奕安、尤金鑫、白辉万、胡龙胜、梁栋，感谢你们的支持，使这本书顺利完成。

其次，感谢阿里巴巴技术委员会的导师们，如果没有你们的技术视野和技术领导力，本书的内容不可能有这样的高度。同时感谢我的家人蒋宇聪在本书编写过程中给予的支持。

后，感谢电子工业出版社博文视点的张彦红、李玲等老师，感谢你们的审阅、建议和支持，如果没有你们在图书的编辑和出版过程中给予的帮助和支持，本书不会有这样的专业度。

本书作者代表  杨洋

2021年11月

"阿里云数字新基建系列”包括5本书，涉及《Kubernetes》《混合云架构》《云数据库》《CDN技术架构》《云服务器运维之Windows篇》，囊括了领先的云技术知识与阿里云技术团队独到的实践经验，是国内IT技术图书又一重磅作品。

本书是阿里云上Windows服务器使用及实践的技术结晶，全书共11章，分为三篇，篇主要介绍在阿里云上使用Windows系统的运维操作和实践，第二篇每章讲述Windows各类典型问题以及线上有代表性的真实案例，第三篇介绍了常用的调试工具和调试方法，包括用调试工具分析CPU性能等问题，通过调试工具解决死机问题等。

阿里云全球技术服务部，云服务器运维集大成者的团队。

• 杨 洋·

阿里云弹性计算技术专家，有八年Windows操作系统和云服务器运维经验，精通操作系统内核原理，对云服务器运维有丰富的实战经验，目前主要负责阿里云弹性计算技术支持工作，专注云上服务器性能分析、内核调试和自动运维等领域。

• 李斯达·

阿里云弹性计算系统技术专家，微软前MVP、MCT，具有多年系统与公有云、私有云平台运维经验，在操作系统底层、大型云平台运维等多个领域拥有丰富的实战经验。现主要负责阿里云技术服务相关工作，在基础IaaS领域持续挖掘基于业务的技术价值。

• 陈 亮·

计算机博士，阿里巴巴高级研发工程师，在云计算、虚拟化、操作系统、计算机网络等方向有十余年的深耕经验。现主要负责阿里云Guest操作系统的研发、优化和线上稳定性相关的系统设计和实现工作。

• 徐 元·

阿里云技术专家，有多年系统与公有云平台经验，在操作系统、云原生Kubernetes运维等多个领域拥有丰富的实战经验。现主要负责阿里云技术服务相关工作，在PaaS层面持续、深入挖掘基于平台的技术服务价值。

• 李峥嵘·

阿里云研发工程师，加入阿里云前从事Windows PC安全的内核相关工作，加入阿里云后专注于阿里云上Windows内核工作及相关疑难问题的分析和定位。

• 常 峰·

阿里巴巴技术专家，主要负责阿里云ECS基础运维相关的研发工作，在Guest OS操作系统、运维工具及解决方案等领域有多年的工作经验。

• 游 勇 ·

阿里巴巴Guest OS团队技术专家，负责阿里云Windows镜像制作、测试、发布、运维以及Windows实例故障定位。

篇 基础篇 
第1章 Windows概述 2 
1.1 Windows操作系统的发展历史 2 
1.2 Windows操作系统历代版本 6 
1.3 Windows服务器在云上的应用 7 
第2章 Windows服务器运维与监控 8 
2.1 Windows服务器运维 8 
2.1.1 概述 8 
2.1.2 运维架构 8 
2.1.3 运维实践 10 
2.2 使用云助手运维Windows服务器 17 
2.2.1 Windows服务器常用自动化运维技术 17 
2.2.2 使用云助手运维云上实例 18 
2.2.3 云助手云上运维实践 23 
2.3 Windows服务器自助诊断 32 
2.3.1 Windows自助诊断的优势 32 
2.3.2 Windows自助诊断的范围 33 
2.3.3 用户自助诊断 35 
2.3.4 自助诊断技术架构 37 
2.4 Windows服务器监控 38 
2.4.1 概述 38 
2.4.2 监控规划 39 
2.4.3 监控与告警实践 41 
第3章 Windows实践 47 
3.1 自定义镜像实践 47 
3.1.1 创建镜像 49 
3.1.2 Windows导入镜像 50 
3.2 Windows镜像迁移上云实践 52 
3.3 安全实践 53 
第二篇 进阶篇 
第4章 系统启动和登录 56 
4.1 启动过程 56 
4.1.1 启动过程总览 57 
4.1.2 BIOS初始化 57 
4.1.3 MBR 57 
4.1.4 OS引导 58 
4.1.5 OS初始化 58 
4.2 注册表和驱动 60 
4.2.1 注册表结构 60 
4.2.2 核心注册表 60 
4.2.3 驱动 62 
4.2.4 服务 62 
4.2.5 驱动和服务注册表 63 
4.3 系统启动异常排查方案 64 
4.3.1 查看系统引导日志 64 
4.3.2 挂载Windows PE系统盘排查启动问题 66 
4.4 系统启动异常案例 70 
4.4.1 案例1：启动报错“No bootable device” 70 
4.4.2 案例2：启动卡在“正在准备Windows……”数小时 73 
4.4.3 案例3：启动遇到蓝屏报错 80 
第5章 Windows远程连接 83 
5.1 Windows远程连接基本原理 83 
5.1.1 远程桌面服务 83 
5.1.2 远程桌面协议 84 
5.2 Windows远程连接端口和组策略 86 
5.2.1 远程连接端口 86 
5.2.2 客户端远程连接Windows服务器 87 
5.2.3 远程连接组策略 90 
5.3 远程连接问题案例分析 92 
5.3.1 案例1：远程连接报错“出现了内部错误” 92 
5.3.2 案例2：远程连接遇到36870报错日志 97 
第6章 系统时间和NTP 100 
6.1 时间同步原理 100 
6.1.1 时间是如何工作的 101 
6.1.2 系统开机时读取时间 102 
6.1.3 系统运行时如何更新时间 103 
6.2 NTP服务和原理 104 
6.3 时间异常问题排查分析 107 
6.3.1 Windows时间变快 107 
6.3.2 Windows时间跳变检查 109 
第7章 Windows服务器激活和KMS 113 
7.1 激活与KMS概述 113 
7.1.1 激活概述 113 
7.1.2 KMS概述 114 
7.2 KMS的工作原理 116 
7.2.1 KMS激活关键步骤 116 
7.2.2 KMS激活的TCP通信机制 117 
7.3 激活问题排障方案 117 
7.3.1 服务层面 118 
7.3.2 网络层面 120 
7.3.3 系统层面 121 
7.3.4 其他排障方法 124 
7.4 激活问题实战案例 125 
7.4.1 激活失败，提示70没有权限 125 
7.4.2 Windows服务器激活报错0xC004F074 128 
第8章 Windows服务器更新 130 
8.1 Windows服务器更新原理 130 
8.1.1 更新概述 130 
8.1.2 WSUS概述与更新原理 131 
8.1.3 WSUS 的配置 133 
8.2 更新问题排障方案 135 
8.2.1 链路方面 135 
8.2.2 服务方面 136 
8.2.3 日志排查 137 
8.3 更新问题实战案例 140 
8.3.1 补丁安装报错80070005 140 
8.3.2 补丁更新失败 140 
8.3.3 补丁更新失败回滚 141 
第三篇 终极高手篇 
第9章 Windows内存性能分析 144 
9.1 Windows内存性能介绍 144 
9.1.1 物理内存 144 
9.1.2 虚拟内存 145 
9.1.3 内存分类 147 
9.2 Windows内存性能问题案例 148 
第10章 Windows性能分析工具 153 
10.1 下载并安装WPT工具集 153 
10.2 使用WPT进行系统卡顿诊断 154 
10.2.1 使用WPR收集性能数据 154 
10.2.2 使用WPA分析性能数据 157 
10.3 使用WPT定位内存泄漏 160 
第11章 Windows dump内核调试 163 
11.1 Windows dump的基本原理 163 
11.1.1 内存转储类型 163 
11.1.2 生成内存转储文件 165 
11.2 云服务器dump介绍和使用 169 
11.2.1 生成ELF内存转储文件 170 
11.2.2 生成DMP格式内存转储文件 171 
11.2.3 分析标准的Windows内核转储文件 171 
11.3 Windows调试工具 172 
11.3.1 安装WinDbg工具 172 
11.3.2 配置调试符号 173 
11.3.3 WinDbg常用命令 175 
11.4 内存转储实例分析 180

"阿里云数字新基建系列”包括5本书，涉及《Kubernetes》《混合云架构》《云数据库》《CDN技术架构》《云服务器运维之Windows篇》，囊括了领先的云技术知识与阿里云技术团队独到的实践经验，是国内IT技术图书又一重磅作品。

本书是阿里云上Windows服务器使用及实践的技术结晶，全书共11章，分为三篇，篇主要介绍在阿里云上使用Windows系统的运维操作和实践，第二篇每章讲述Windows各类典型问题以及线上有代表性的真实案例，第三篇介绍了常用的调试工具和调试方法，包括用调试工具分析CPU性能等问题，通过调试工具解决死机问题等。

阿里云全球技术服务部，云服务器运维集大成者的团队。

• 杨 洋·

阿里云弹性计算技术专家，有八年Windows操作系统和云服务器运维经验，精通操作系统内核原理，对云服务器运维有丰富的实战经验，目前主要负责阿里云弹性计算技术支持工作，专注云上服务器性能分析、内核调试和自动运维等领域。

• 李斯达·

阿里云弹性计算系统技术专家，微软前MVP、MCT，具有多年系统与公有云、私有云平台运维经验，在操作系统底层、大型云平台运维等多个领域拥有丰富的实战经验。现主要负责阿里云技术服务相关工作，在基础IaaS领域持续挖掘基于业务的技术价值。

• 陈 亮·

计算机博士，阿里巴巴高级研发工程师，在云计算、虚拟化、操作系统、计算机网络等方向有十余年的深耕经验。现主要负责阿里云Guest操作系统的研发、优化和线上稳定性相关的系统设计和实现工作。

• 徐 元·

阿里云技术专家，有多年系统与公有云平台经验，在操作系统、云原生Kubernetes运维等多个领域拥有丰富的实战经验。现主要负责阿里云技术服务相关工作，在PaaS层面持续、深入挖掘基于平台的技术服务价值。

• 李峥嵘·

阿里云研发工程师，加入阿里云前从事Windows PC安全的内核相关工作，加入阿里云后专注于阿里云上Windows内核工作及相关疑难问题的分析和定位。

• 常 峰·

阿里巴巴技术专家，主要负责阿里云ECS基础运维相关的研发工作，在Guest OS操作系统、运维工具及解决方案等领域有多年的工作经验。

• 游 勇 ·

阿里巴巴Guest OS团队技术专家，负责阿里云Windows镜像制作、测试、发布、运维以及Windows实例故障定位。

2.1  Windows服务器运维

2.1.1  概述

相比于传统的Windows服务器，云上Windows服务器有着更好的可运维性，因为大部分云厂商会针对Windows服务器体系进行设计，使得云特性与Windows服务器巧妙结合，本节将重点介绍运维架构设计、运维应急方案、运维实战案例。

2.1.2  运维架构

Windows服务器属于闭源系统，由于其提供的管理API较多，所以在可运维性上可圈可点，加上云上运维的维度与产品众多，极大地拓宽了Windows服务器云上运维的选择面。

在考虑Windows服务器运维架构时，首先要了解云上使用Windows服务器主要涉及的维度：

• 整机维度：与Linux系统无异，以阿里云ECS为例，即代表着机器本身的开关机状态、平台维护状态、平台安全问题等，包括ECS快照、镜像管理等。
• 系统维度：与平台级维度无关，主要对VNC界面（虚拟连接控制台，是各个云厂商提供的基于平台的带外管理界面）、远程登录（RDP，即远程桌面协议）、性能监控等进行设计。
• 业务维度：围绕业务本身的生命周期设计修复、灾备、应急等流程。
• 底层维度：针对云厂商的特性选择云产品进行保障，比如设计一定的事件监控与告警机制，对于相关高可用业务设置自动运维。
• SLA维度：针对以上所有的维度来说，运维体系中还有重要的一环就是可用性基线（或称标准），主要用于评定整体运维的质量与制定持续改进的方向，这一维度也可以通过云监控的自定义大盘配合报警服务来实现。

综上所述，Windows服务器运维架构如图2-1所示。

图2-1  Windows服务器运维架构

数字经济是未来的发展方向，智能创新是经济腾飞的翅膀。云计算在云厂商、开源社区、各行各业技术团队的共同努力下，作为数字经济的技术基础设施，伴随着5G、人工智能、智慧城市等新技术、新业态、新平台蓬勃兴起。云上技术和业务创新恰逢其时，将助推各行各业的业务向数字化转型。

李津  阿里巴巴集团副总裁 阿里云全球技术服务部总经理

本书作者也是阿里云技术专家，经常会遇到一些比较刁钻的问题，凭借对Windows服务器的原理和架构设计的了解，通过长期规模化的运维，解决了诸多技术问题。他们期望将诊断过程中所积累的经验分享给更多的技术人。

蒋江伟  阿里巴巴集团副总裁 阿里云基础产品事业部总经理

本书从Windows云服务器的技术原理、内核调优、实践三方面，结合真实案例进行了全面细致的阐述。相信从事数字化转型的架构师、开发者和运维人员，都能从本书中有所收获。

张卓  阿里巴巴集团研究员 阿里云全球技术服务部平台技术负责人

本书的作者都是阿里云一线耕耘多年的云计算资深技术和服务专家，将无数客户在实际场景问题的解决过程中积淀的实战经验凝聚成本书。如果您想了解和学习云上Windows运维的专业知识，千万不要错过本书。

蒋林泉  阿里云基础产品事业部神龙计算平台负责人

为了应对快速变化的市场，传统IT架构正在向云计算架构转变。阿里云全球技术服务部将Windows 云服务器的技术原理与客户侧疑难诊断案例相结合，希望帮助广大企业在落地云服务器的进程中做好充分的技术准备，实现数字化转型的价值。

万谊平  阿里云智能公共云专家服务负责人