Puppy Linux 7.5 CE、ライブUSB用オペレーティングシステムの例
Ubuntu 8.04 LTS、Firefox、OpenOffice.org、Nautilusを実行

ライブUSBまたは起動可能USBは、USB接続のポータブルな外付けデータストレージデバイスで、起動可能なオペレーティングシステムが完全に保存されています。この用語はUSBフラッシュドライブを連想させますが、外付けハードディスクドライブやソリッドステートドライブも包含し、それぞれ「ライブHDD」や「ライブSSD」と呼ばれることもあります。ライブUSBはライブCDの進化形ですが、書き込み可能なストレージという利点が追加されており、起動したオペレーティングシステムをカスタマイズできます。ライブUSBは、組み込みシステムでのシステム管理、データ復旧、テスト運転などに使用でき、設定を永続的に保存したり、USBデバイスにソフトウェアパッケージ をインストールしたりできます。

Mac OS 9、macOS、Windows XP Embedded 、およびLinuxとBSDディストリビューションの大部分を含む多くのオペレーティング システムはUSB フラッシュ ドライブから実行でき、Windows 8 Enterprise には同様の目的でWindows To Goという機能があります。

背景

起動に問題のあるコンピュータを修理する場合、技術者はブート可能なメディアにインストールされた軽量のオペレーティングシステムと コマンドラインインターフェースを使用することが多い。グラフィカルユーザーインターフェースを備えた最初のライブCDの開発により、技術者でなくても故障したコンピュータを修理することが可能になった。ほとんどのライブCDはLinuxベースであり、コンピュータの修理に加えて、それ自体がオペレーティングシステムとして使用されることもある。

パーソナルコンピュータは2000年代初頭にUSBブートを導入し、Macintoshコンピュータは1999年にAGPグラフィックスを搭載したPower Mac G4とスロットローディング方式のiMac G3モデルからこの機能を導入しました。[1] IntelベースのMacは、USBからmacOSを起動することでこの機能を引き継ぎました。 [2]特殊なUSBベースのブートは、2004年にIBMによって「Reincarnating PCs with Portable SoulPads」と「Boot Linux from a FireWire device」で提案されました。[3] [4]

利点と限界

USBフラッシュドライブ

ライブ USB はライブ CD の利点と制限の多くを共有し、独自の機能も取り入れています。

利点

  • ライブCDとは異なり、起動デバイスに保存されているデータは変更可能で、同じデバイス上に追加のデータを保存することも可能です。ユーザーは好みのオペレーティングシステム、アプリケーション、設定、個人ファイルなどを持ち運ぶことができるため、複数のユーザーで単一のシステムを簡単に共有できます。
  • ライブUSBは、USBデバイスを簡単に持ち運んだり、安全な場所（金庫など）に保管したりできるため、プライバシーが強化されるという利点もあります。これにより、他人がデータにアクセスする機会を減らすことができます。一方で、USBデバイスは紛失や盗難に遭いやすいため、一般的なデスクトップシステムよりもデータの暗号化とバックアップがさらに重要になります。
  • USBフラッシュデバイスには可動部品がないため、真のランダムアクセスが可能になり、ハードドライブや光学メディアの回転待ち時間やシーク時間（ 機械待ち時間も参照）を回避できます。つまり、小さなプログラムであれば、ローカルハードディスクやライブCDよりもUSBフラッシュドライブからの方が起動が速くなります。ただし、USBデバイスのデータ転送速度は通常、内蔵ハードドライブよりも遅いため、USB 2.0以降をサポートしていない古いコンピューターからの起動は非常に遅くなる可能性があります。

制限事項

  • アドイン カード上の USB コントローラ (ISA、PCI、PCI-E など) は、ほとんどの場合起動できないため、チップセットにネイティブ USB コントローラが搭載されていないシステム (USB 以前の古いシステムなど) は、そのようなアドイン カードによって USB が有効になっていても、USB から起動できない可能性があります。
  • 一部のコンピュータ、特に古いコンピュータには、 USBブートをサポートするBIOSが搭載されていない場合があります。USBブートをサポートしているコンピュータでも、多くの場合、問題のデバイスを起動できないことがあります。このような場合、初期のブートCDまたはフロッピーディスクを使用することで、コンピュータをUSBデバイスから起動するように「リダイレクト」できることがよくあります。[5] [6] [7]
  • 一部のIntelベースのMacintoshコンピュータでは、USBデバイスからの起動に制限があります。Extensible Firmware Interface（EFI）ファームウェアはUSBドライブを認識し起動できますが、EFIモードでのみ可能です。ファームウェアが「レガシー」BIOSモードに切り替わると、USBドライブを認識しなくなります。Macintosh以外のシステム、特にWindowsやLinuxは、通常EFIモードで起動できないため、USBブートはEFI経由で簡単に起動できるハードウェアとソフトウェアの組み合わせに限定される可能性があります。[8]しかし、Mac Linux USB Loaderのようなプログラムを使用すれば、MacでLinux対応USBブートを行う際の難しさを軽減できます。この制限は、Appleファームウェアを変更してBIOSモードでUSBドライバを組み込むか、オペレーティングシステムを変更してBIOSへの依存を排除​​することで解消できます。
  • 本格的なインストールでは追加の書き込みサイクルが発生するため、フラッシュドライブの寿命が若干短くなる可能性があります。ただし、ユーザーがログオフするまでRAMの変更をすべて保持するライブシステム向けに特別に設計されたシステムには当てはまりません。 [9]書き込みロックされたSD カード (ライブ CD のソリッドステート版であるライブ SD として知られています) を USB フラッシュカードリーダーアダプターで使用すると、フラッシュメディアへの書き込みによるデューティサイクルを回避し、この問題を回避する効果的な方法となります。WORM デバイスとしての SD カードの寿命は実質的に無制限です。Linux などの OS をライブ USB/SD カードから実行し、磁気ディスクなどの従来の書き込み用メディアを使用してシステムの変更を保存できます。「持続性 (コンピューターサイエンス)」を参照してください。

設定

ライブUSBを作成するための様々なアプリケーションが存在する。例としてはUniversal USB Installer、Rufus、Fedora Live USB Creator、UNetbootinなどがある。また、マルチブートライブUSBの作成に使用できるソフトウェアアプリケーションも存在し、例としてはYUMI Multiboot Bootable USB Creator [10]やVentoyなどがある。いくつかのLinuxディストリビューションとライブCDには、以下の手順を自動的に実行する既製のスクリプトがある。さらに、KnoppixとUbuntuでは追加のアプリケーションをインストールすることができ、変更を保存するために永続的な ファイルシステムを使用することができる。基本インストールは16MiB（Tiny Core Linux）ほどの小さいものから、DVDサイズの大きなインストール（4ギガバイト）までの範囲である。

市販の PC ハードウェア用のライブ USB システムをセットアップするには、次の手順を実行する必要があります。

  • USBフラッシュドライブをシステムに接続し、システムによって検出される必要があります。
  • USBフラッシュドライブに1つ以上のパーティションを作成する必要がある場合があります
  • USBフラッシュドライブのプライマリパーティションに「起動可能」フラグを設定する必要があります
  • USBフラッシュドライブのプライマリパーティションにMBRを書き込む必要があります
  • パーティションはフォーマットされている必要があります（通常はFAT32形式ですが、他のファイルシステムも使用できます）
  • パーティションにブートローダーをインストールする必要があります（Linuxシステムをインストールする場合は、syslinuxを使用することが多いです）
  • ブートローダ設定ファイル（使用する場合）を書き込む必要があります
  • オペレーティングシステムとデフォルトのアプリケーションの必要なファイルをUSBフラッシュドライブにコピーする必要があります
  • 言語およびキーボードファイル（使用する場合）はUSBフラッシュドライブに書き込む必要があります
  • BIOS のブート メニューでの USB サポート (ただし、これを回避する方法はあります。CD または DVD を実際に使用することで、ユーザーは後でメディアに書き込むことができるかどうかを選択できます。多くのディスクは、一度書き込み、読み取りが可能であるため、次回再起動したときにライブ システムがクリーンであることが確実です)。

KnoppixライブCDには、起動時にオペレーティングシステムのファイル構造を一時的にRAMディスクに書き込むか、ディスクまたはフラッシュメディアに永続的に書き込むかを宣言できるユーティリティが搭載されており、追加された設定やセキュリティアップデートを保存します。これはUSBシステムを再作成するよりも簡単ですが、多くのライブUSBツールが簡単に使用できるため、あまり意味がないかもしれません。

完全インストール

ライブOSソリューションの代替案として、フルインストールがあります。これは、スワップパーティションを使用しない従来のインストール方法です。このオプションには、OSのインストーラソフトウェアをデバイスに永続ファイルとは別に保持する必要がないため、ソフトウェアの効率性が高いという利点があります。しかし、フルインストールにはデメリットもあります。追加の書き込みサイクルが必要となるため、フラッシュドライブの寿命がわずかに短くなる可能性があります。この問題を軽減するために、一部のライブシステムでは、ユーザーがシステムの電源を切るまで変更内容をRAMに保存し、電源を切るとデバイスへの実際の書き込みが開始されるように設計されています。このトレードオフは、異常終了が発生した場合に作業内容が失われるリスクが高まることです。さらに、ストレージデバイスの転送速度が遅い場合、最新のコンポーネントを搭載したマシンであっても、パフォーマンスがレガシーコンピュータの標準的な速度まで低下する可能性があることも考慮する必要があります。この問題は通常、USBハードドライブにインストールすることで解決できます。USBハードドライブは、コネクタの種類に関わらず、一般的にフラッシュドライブよりもパフォーマンスが優れているためです。

マイクロソフトウィンドウズ

多くのライブUSBはLinuxなどのオープンソースオペレーティングシステムの起動に依存していますが、Diskpart [11]またはWinToUSB [12]を使用してMicrosoft Windows用のライブUSBを作成することは可能です。

参照

参考文献

  1. ^ 「USB情報とデュアルチャネルUSBの利点」Apple（2012年2月20日公開）。2003年9月16日。2013年5月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月25日閲覧。起動可能なUSBドライブ：SuperDisk、Zipディスク、その他のUSBストレージドライブなどのストレージデバイスは、有効なシステムフォルダを保存し、起動時に使用することができます。
  2. ^ 「外付けUSBストレージデバイスから起動する（IntelベースMac）」Apple 2016年3月22日。2016年5月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月25日閲覧。
  3. ^ Singer, Michael (2005年8月15日). 「IBMの頭脳がPCの魂を捉える」. CNET . CBS Interactive. 2016年9月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月25日閲覧。
  4. ^ Honeyford, Martyn (2004年7月15日). 「FireWireデバイスからLinuxを起動する」. IBM DeveloperWorks . IBM . 2007年1月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年5月15日閲覧。
  5. ^ Trevor (2010年5月6日). 「BIOSがUSBドライブから起動できない場合でも起動する方法」How-To Geek . 2016年9月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月25日閲覧。
  6. ^ “Plop Boot Manager”. 2012年2月7日. 2012年2月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年9月25日閲覧。
  7. ^ 「ユニバーサルUSBインストーラー - 起動可能なUSBソフトウェア - UUI」。PenDrive Linux . 2010年2月10日. 2024年2月17日閲覧。
  8. ^ knome (2013年12月14日). 「MactelSupportTeam/EFI-Boot-Mactel」. Ubuntu Community Help Wiki . Canonical Ltd. 2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年9月25日閲覧。
  9. ^ 「XFCE minimum install HD」。Linux Mint Forums。2016年9月27日時点のオリジナルからのアーカイブ。 2016年9月25日閲覧。ライブCDは、PCにスワップパーティションがある場合のみ書き込みます。スワップパーティションがない場合は、RAMのみを使用します。
  10. ^ 「YUMI - マルチブートUSBクリエーター | USBからWindowsを簡単に起動」Pendrive Linux . 2011年3月13日. 2017年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年2月17日閲覧。
  11. ^ nnamuhcs. 「起動可能なUSBフラッシュドライブを作成する」. docs.microsoft.com . 2018年9月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2021年9月15日閲覧。
  12. ^ Gordon, Whitson (2014年4月21日). 「USBドライブからWindowsのポータブル版を実行する方法」Lifehacker . Gawker Media. 2016年9月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年9月25日閲覧。
Wikimedia Commons には、Live USBに関連するメディアがあります。
Wikibooksには、ライブディストリビューションとフルLinuxインストールに関する本があります。
  • 永続的なライブUSBとUSBへの完全なLinuxインストールの違い
  • ユニバーサルUSBインストーラー
  • パーティションレスインストール 2022年4月7日Wayback Machineにアーカイブ
  • チュートリアル – CDまたはUSBから起動するようにBIOSを設定する方法
  • ライブUSBを作成する方法
  • Debian Live プロジェクト
  • UbuntuでライブUSBを作成する方法
  • キャスパー
  • ハイレンのブートUSB