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Windows 11 auf einem Synology NAS: So gehts!

Oder: Wie du eine Windows 11 VM im Virtual Maschine Manager aufsetzt

Windows 11 ist endlich verfügbar und die Virtualisierungsmöglichkeiten auf einem Synology NAS werden dank des auf QEMU/KVM-basierenden Virtual Maschine Managers (VMM) immer besser. In diesem Artikel zeige ich dir, wie du Windows 11 auf deinem Synology NAS laufen lassen kannst.

Vorweg: Nur auf NAS-Modellen, die den VMM (Virtual Maschine Manager) unterstützen, lässt sich Windows 11 als VM aufsetzen. Das sind in der Regel alle Modelle mit Intel oder AMD CPU (ab der plus-Serie).

Das Setup: Windows 11 auf einem Synology NAS

Die Voraussetzungen:

-> Synology NAS mit Intel oder AMD CPU (64 bit).

-> Mindestens 4GB installierter RAM (Empfohlen mindestens 8GB)

-> Mindestens 64GB freien Festplattenspeicher

-> Windows 11 Image

Quelle und weitere Infos zu den Systemanforderungen

1. Windows 11 Image herunterladen

Seit dem finalen Release Anfang Oktober 2021 kann man die offiziellen Windows 11-images einfach direkt bei Microsoft herunterladen.

Diese Methode ist unbedingt zu empfehlen, da Microsoft als Hersteller eine vertrauenswürdige Quelle ist und die bis zum Release-Verteilten Versionen NICHT upgradebar sind.

Bis zum finalen Release Oktober 2021:
Über den Dienst “uupdump.net” ist es möglich, die offiziellen Windows-ISOs auf Microsoft-Servern zu durchsuchen.
Die Suche nach Windows 11 liefert entsprechende Windows 11-Builds.
Es handelt sich hier um eine Art Inhaltsverzeichnis, der Download erfolgt direkt von Microsoft Servern – ein großer Sicherheitsfaktor!

Zunächst etwas verwirrend: Für den Download wird ein “Downloadpaket” erstellt, welches man im .zip-Format herunterlädt.
In dem zip-Paket befinden sich alle für den Download notwendigen Dateien sowie ein Skript, welches auf dem jeweils genutzten System ausgeführt werden muss, und den Download direkt von den Microsoft-Server startet.
Das Skript erstellt am Ende eine .iso-Datei.

Je nachdem, welches Betriebssystem du für den Download verwendest, musst du das folgende Skript ausführen:

Windows: uup_download_windows.cmd
Linux: uup_download_linux.sh
macOS: uup_download_macos.sh

2. VMM auf NAS installieren

Wenn nicht bereits geschehen, installiere den “Virtual Maschine Manager” aus dem Paketzentrum auf deinem NAS.

3. Image vorbereiten/hochladen

Nachdem du das Windows 11 Image heruntergeladen hast (oder woher auch immer du dein Windows 11 .iso-Image hast), musst du es noch als Image im Virtual Maschine Manager des NAS hochladen.

Dafür öffnest du den Virtual Maschine Manager, klickst im Hauptmenü auf “Image”, dann auf “Hinzufügen” und “Vom Computer”.
Jetzt kannst du die .iso-Datei von der Festplatte auswählen und hochladen.

4. Virtuelle Maschine für Windows 11 erstellen

Nun müssen wir noch eine VM für Windows 11 erstellen.

Dafür öffnen wir den Virtual Maschine Manager und wählen den Menüpunkt “Virtuelle Maschine” und klicken dann auf “Erstellen”.
Es öffnet nun der Wizard zum Anlegen einer virtuellen Maschine.

Wir wählen als Betriebssystem “Microsoft Windows”.
Neben dem Speicherort müssen die zugewiesenen Ressourcen sowie die Größe der virtuellen Festplatte angegeben werden.
Empfohlene Ressourcen sind:
-> mindestens 2 CPU-Kerne
-> mindestens 2GB RAM
-> mindestens 75GB Festplattenspeicher
-> Grafikkarte: vmvga

Während der Erstellung wird der Download des Synology QUEMU-Guest-Tools-Images angeboten. Dieses ist zu empfehlen.

Im Schritt “Andere Einstellungen” wählen wir als ISO-Datei für den Systemstart das angelegte Windows11-Image (iso). Als zusätzliche ISO-Datei kann das Guest-Tools-Image gewählt werden.
Der Rest der Einstellungen kann default belassen werden.

5. Starten und Windows installieren

Jetzt können wir die VM starten und nutzen. Wir wählen die VM und klicken auf “Einschalten” und dann auf “Verbinden”. Wir sehen nun (per VNC) im Browserfenster quasi den Bildschirm der VM. Natürlich muss das Betriebssystem zunächst wie gewohnt installiert werden.

6. Windows VM nutzen

Die VM ist nun einsatzbereit. Sollte das System nicht flüssig laufen, kann mit den zugewiesenen Ressourcen experimentiert werden.
Nicht vergessen: Die durchschnittliche NAS-Hardware ist leider kein D-Zug. Für einen virtuellen Arbeits-/Bürorechner reicht die Leistung aber in der Regel aus.

Optional, aber empfehlenswert: Snapshots

Ich habe vor kurzem schmerzlich erlebt, dass das BTRFS-Dateisystem, welches Synology ZWINGEND für die Nutzung des VMM vorgibt (natürlich hat das Dateisystem auch Vorteile), durchaus Schwachstellen aufweist.
So war mein Dateisystem einer VM nach einem einfachen Stromausfall irreparabel beschädigt.

Das ist bei einer Test-VM ärgerlich, kann bei einer produktiv genutzten VM aber schnell zu einem ernsten Problem werden.

Daher sollte man IMMER eine Snapshot-Richtlinie auswählen, die Snapshots der virtuellen Maschine erstellt, zu denen man im Zweifel zurückkehren kann.

Ebenfalls ist ein regelmäßiger Export der virtuellen Maschine und das Speichern auf einem anderen (externen) Medium unbedingt zu empfehlen.

Das Tutorial im Video: Windows 11 auf dem NAS

Vorteile einer Windows 11 VM auf dem Synology NAS

Wieso sollte ich eine Windows 11 VM auf einem Synology NAS installieren?

Keine zusätzlichen Geräte

Zunächst ist der Vorteil zu nennen, dass man keinen neuen/zusätzlichen Computer kaufen muss. In immer mehr Haushalten ist ein (Synology)-NAS vorhanden. Wieso dann noch zusätzlich einen Rechner laufen lassen, wenn das NAS ohnehin oft 24/7 läuft?

Backup und Wiederherstellung

Der in meinen Augen wichtigste Punkt: Zunächst läuft die VM auf einem Synology NAS in der Regel auf einem Raid. Das bedeutet, dass der Ausfall einer Festplatte kompensiert werden kann und in der Regel kein Datenverlust auftritt.

Auch das Thema Backups und Wiederherstellung ist dank Snapshots sehr entspannt. Es kann problemlos die stündliche oder tägliche Sicherung der VM als Snapshots eingerichtet werden.
Man kann dann im Falle eine Falles Problemlos zu einem früheren Stand der VM zurückkehren. Klasse!

Portabilität

Hat man einmal eine VM mit Windows 11 erstellt, so kann man diese auf einer Vielzahl an Servern bzw. Hypervisor ausführen. So kann die Vm z.B. leicht von einem NAS zu einem anderen umgezogen werden, eine neue VM aus einem Snapshot erstellt werden, oder eine VM exportiert und auf ein leistungsfähigeres System umgezogen werden. Alles innerhalb kurzer Zeit.

Windows 11, Synology VMM und TPM – gibt das Probleme?

TPM? Noch nie gehört? Nicht schlimm.
Bei einem TPM (Trusted Platform Module) handelt es sich um einen Hardwarechip, wie man ih als “Secure Enclave” z.B. bereits aus der Apple-Welt kennt. Es handelt sich um einen relativ neuen Baustein von Computern, der mit Windows 11 zum ersten Mal zu einer Pflichtkomponente wird.

Mittlerweile können die entsprechenden Hypervisor jedoch problemlos auf diese TPM-Chips emulieren, sodass es zu keinen Problemen beim Ausführen der WIndows 11 VM kommen sollte.

Lösung: Einige Synology NAS sind ausgesperrt – geht aber trotzdem

Leider sind einige Synology NAS mit relativ alten CPUs ausgestattet und vor allem ist Microsoft bei Windows 11 nicht zimperlich und erklärt einfach eine Reihe – auch vergleichsweise moderne CPUs von 2018 – für inkompatibel.

So wird mir das Setup auf meiner DS3018xs z.B. wie folgt quittiert:

Bild: Inkompatible CPU und nicht erfüllte Systemanforderungen Windows 11.

Gott sei Dank können wir uns hier aber behelfen und Windows 11 etwas austricksen. Wir drücken während der Anzeige der obigen Inkompatibilitätsmeldung einfach “Shift+F10” und es öffnet sich die Kommandozeile.

Dort gibst du “regedit” ein um den Registrierungseditor zu öffnen.

Bild: regedit öffnen.

Dann klickst du auf “HKEY_LOCAL_MACHINE”, dann “SYSTEM” und dann mit einem Rechtsklick auf “Setup”. Jetzt wählst du im öffnenden Menü “Neu” und “Schlüssel” aus.

Der neu zu erstellende Schlüssel wird “LabConfig” genannt.

Bild: Neuen Schlüssel “LabConfig” unter “HKEY_LOCAL_MACHINE – SYSTEM – SETUP” erstellen.

Dann klickst du auf den neu erstellen Schlüssel LabConfig mit einem Rechtsklick und klickst dann auf “Neu” und “DWORD-Wert (32-Bit)”.

Bild: Erstellung neuer DWORD-Werte in der Registry.

Folgende DWORD-Werte (32Bit) werden erstellt:

BypassTPMCheck
BypassCPUCheck
BypassSecureBootCheck

Alle Werte erhalten den Wert 1!

Eine kurze Erklärung, was die Einträge bewirken:
BypassTPMCheck = Sorgt dafür, dass der Check nach einem kompatiblen TPM-2.0-Modul übersprungen wird.
BypassCPUCheck = Sorgt dafür, dass der Check nach einer kompatibel gelisteten CPU übersprungen wird.
BypassSecureBootCheck = Sorgt dafür, dass eine Installation/ein Booten auch in einer VM mit Legacy/Bios möglich ist. Es wird der Check nach einem UEFI und der SecureBoot-Funktionalität übersprungen. Wieso nutze ich diesen Eintrag?
Da das Booten mittels UEFI in meiner VM auf dem Synology NAS nicht funktioniert hat 😉

Bild: Die neuen DWORD-Werte bekommen alle den Wert “1”.

Danach schließt du den Registrierungseditor, gibst in der Kommandozeile “exit” ein und gehst im Setup einen Schritt, bis zur Auswahl der Windows11-Version zurück.
Wähle nun erneut die gewünschte Version aus – et voila. Das Setup beginnt.

Bild: Nach den Änderungen in der Registry startet das Windows 11-Setup.
Hinweis Oktober 2021: Microsoft hat nach dem finalen Windows 11-Release einen Registry-Eintrag veröffentlicht, der die Installation auch mit nicht kompatibler CPU bzw. TPM erlauben soll:
Verzeichnis/Schlüssel: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup\MoSetup
Name: AllowUpgradesWithUnsupportedTPMOrCPU
Typ: REG_DWORD
Wert: 1

Achtung: Dieser Registry-Eintrag hat bei meiner VM auf einem Synology NAS nicht funktioniert. Vermutlich, weil er lediglich bewirkt, dass kein TPM 2.0-Modul mehr benötigt wird, sondern lediglich ein TPM 1.2-Modul. Der "BypassTPMCheck" überspringt vermutlich den kompletten Check, sodass auch ohne jegliches TPM, welches in der Synology-Virtualisierung wahrscheinlich fehlt, installiert werden kann.

Hier noch einmal die Anleitung im Video:

Tuning: So optimierst du die Performance von Windows 11 auf einem Synology NAS

Fazit

Fazit: Während prinzipiell auf allen Synology NAS mit VMM eine Windows 11 VM eingerichtet werden kann, macht das virtuelle Windows 11 nur auf Geräten mit einem vergleichsweise schnellen und modernen Prozessor sowie mindestens 8GB RAM wirklich spaß.

Quellen: 
How To Create A Windows 11 VM on Your Synology NAS
https://www.chip.de/news/Windows-11-ISO-Download-ist-einfacher-als-Sie-denken_183698204.html https://allthings.how/list-of-all-intel-and-amd-processors-not-supported-by-windows-11/
  1. Christoph Lübbe

    Diese Anleitung am 6. Oktober zu veröffentlichen ist ist absoluter Unsinn. Diese Anleitung bezieht sich auf ein Preview Release das sich nicht upgraden lässt. Dabei sind seit heute die offiziellen Installationsmedien des freigegebenen Windows 11 direkt bei Microsoft verfügbar und leider funktioniert die Anleitung nicht mehr mit dem fertigen Windows11 weil jetzt auch bei VMs der Prozessor und das TPM Modul zwingend vorgeschrieben sind. Jetzt eine Windows 11 Vorabversion die keine Upgrade Möglichkeit hat zu installieren ist wie gesagt völlig sinnlos.

    • Kommentar des Beitrags-Autors

      Jan-Dirk

      Hallo Christoph,

      da hast du vollkommen Recht.
      Vielen Dank für den Hinweis. Ich hatte die Anleitung schon vor einer Weile geschrieben, wollte sie aber noch finalisieren und habe sie daher erst so spät veröffentlicht :/
      Ich werde sie im Laufe der nächsten tage überarbeiten/ergänzen.

      Mittlerweile hat Microsoft auf jeden Fall einen einzigen Registry-Key veröffentlicht, der die Überprüfung des TPM und des Prozessors überspringt:
      https://www.golem.de/news/microsoft-der-offizielle-weg-die-cpu-sperre-in-windows-11-zu-umgehen-2110-160147.html
      Ich denke, dass das sowohl mit den offiziellen Installationsmedien, als auch in VMs klappt.

      Ich werde das die Tage nachreichen 🙂

      Beste Grüße
      Jan-Dirk

    • Kommentar des Beitrags-Autors

      Jan-Dirk

      So, nun nochmal ein Update von meiner Seite:
      Ich bin noch einmal alles durchgegangen und habe den Schritt der iso-Erzeugung angepasst. Natürlich ist es empfehlenswert jetzt auf die fertigen Images von Microsoft zurückzugreifen.

      Was ich nicht bestätigen kann ist, dass die Anleitung so nicht mehr funktionieren würde.
      Ich habe das ganze auch mit einem offiziellen finalen Image ausprobiert. Zunächst wird die Installation aufgrund Inkompatibilität verweigert. Nach Setzen der oben genannten Registry-Einträge startet das Setup dann problemlos und läuft durch.

      Was dagegen bei mir nicht funktioniert ist der von Microsoft publik gemachte Registry-Eintrag “AllowUpgradesWithUnsupportedTPMOrCPU”. Hier wird nämlich nicht der Check umgangen, sondern lediglich herabgestuft, sodass kein TPM 2.0-Modul mehr vorhanden sein muss, sehrwohl jedoch ein TPM 1.2-Modul vorausgesetzt wird.

      Der Rest des Tutorials ist daher nach wie vor gültig und funktioniert 😉

  2. Max

    Eine Zusammenfassung für Synology NAS:
    1. Die von Microsoft vorgeschlagene Änderung des Registry bewirkt, dass die CPU des NAS die Installation der finalen Windows 11-Version nicht mehr verhindert. Man wird zwar darauf während der Installation hingewiesen, kann dies aber akzeptieren und die Installation fortsetzen.
    2. Die Herabstufung von TPM 2,0 auf TPM 1,2 führt zu keinem Erfolg, da ein Synology NAS ja gar kein TPM hat, also auch keine Version 1,2. Windows 11 lässt sich in der finalen Version daher nicht installieren, anders als die Preview Release-Version. Auch der Eintrag eines bypass in der Registry führt hier zu keinem anderen Ergebnis. Hat hier jemand eine Lösung?
    3. Ferner verhindert das Fehlen des Secure Boot ebenfalls die Installation von Windows 11. Der Eintrag eines bypass in der Registry führt auch hier zu keinem anderen Ergebnis. in beiden Bios (Legacy/UEFI) vom VMM habe ich die Einstellungen für secure boot nicht gefunden. Hat hier jemand eine Lösung?

    • Kommentar des Beitrags-Autors

      Jan-Dirk

      Hallo Max, gerne gebe ich dir soweit Rückmeldung wie es bei mir und meinem Synolgy NAS ist:

      zu 1)
      Meines Wissens nach Jein. Die Änderung bewirkt ebenfalls, dass die TPM-Anforderung von einem TPM 2.0-Modul auf ein TPM-1.2-Modul herabgesetzt wird. Das hat ein Synology NAS jedoch auch nicht. Daher funktioniert (bei mir ist es in der Praxis auch so) die Installation mit dem “AllowUpgradesWithUnsupportedTPMOrCPU”-Eintrag in der Registry in der VM nicht.

      zu 2)
      Genau. Deswegen die Bypass-Einträge. In meinem Fall (DS3018xs) haben die 3 Bypass-Einträge dazu geführt, dass die Installation möglich gewesen ist und ich die VM auch aktuell am Laufen habe und nutze – mit der finalen Windows 11-ISO von heute Mittag.
      Bist du dir sicher, dass du nicht einen Tippfehler bei den Bypass-Einträgen hast, oder die Einträge im falschen Verzeichnis/Schlüssel stehen?

      zu 3)
      Selbiges wie bei 2.
      In Legacy gibt es keinen SecureBoot. Der Registry-Eintrag sollte aber dazu führen, dass eben dieser Check übersprungen wird.
      Auch das funktioniert bei mir.

      Die Bypass-Einträge müssen in folgendem Verzeichnis stehen:
      HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\Setup\
      Dort den neuen Schlüssel/Verzeichnis “LabConfig” anlegen.
      Dann in dem Verzeichnis die neuen DWORD-Werte eintragen. Jeweils mit dem Wert “1” versehen.

      Beste Grüße
      Jan-Dirk

  3. Max

    Hallo Jan-Dirk,
    Danke für Deine konstruktive Nachricht.
    ich habe auch eine DS3018xs. Habe es gerade nochmal ausprobiert. Es verschwindet nur die CPU-Meldung, wie bisher auch.
    Ich kann daher Windows 11 in der Final Version nicht installieren.
    Bist Du sicher, dass Du die Final Version hast?
    Mit der Beta-Version würde es funktionieren, da diese ja TPM prüft, aber davon die Installation nicht davon abhängig macht und SecureBoot nicht prüft.

    Daher noch ein paar Rückfragen:
    DWORD mit 32 bit?
    Kein Allowupgrades-Eintrag, wie Windows es vorschlägt?

    Danke!
    Max

    • Kommentar des Beitrags-Autors

      Jan-Dirk

      Hallo Max,

      komisch 🙁
      Also ich habe es gerade noch einmal nachvollzogen:
      1) Ich habe definitiv ein gestern heruntergeladenes ISO-Image des final Windows 11 benutzt.
      2) Ich habe die 3 Bypass-Einträge erstellt (BypassTPMCheck,BypassCPUCheck,BypassSecureBootCheck). Ja, DWORD, 32-Bit.
      3) Den von Microsoft vorgeschlagenen Eintrag “AllowUpgradesWithUnsupportedTPMOrCPU” habe ich NICHT gesetzt.

      Ich habe die folgenden Einstellungen bei der VM:
      Einstellugnen-VM
      Einstellungen-VM 2

      Ich drücke dir die Daumen!

      Beste Grüße
      Jan-Dirk

      • Max

        Hallo Jan-Dirk.

        Danke für Dein HowTo.
        Frage für weniger Pros: Wo/wie kann ich die Bypass Einträge erstellen. Kannst Du mir hier weiterhelfen?

        Danke Dir vorab!

        Beste Grüße
        Max

  4. oliver

    Gestern iso von ms runtergeladen und nach Anleitung installiert. Funktioniert!

  5. Jim_os

    Hallo Jan-Dirk,

    danke für die Anleitung! Ich kann Dir bestätigen das sie sowohl auf meinem Intel NUC (ohne TPM), als auch auf meiner DS218+, funktioniert.

    VG Jim

  6. Bernd

    Danke für die Anleitung!
    Bei mir hatte Shift+F10 im Setup-Wizard nicht funktioniert, allerdings konnte ich dann wie folgt Windows 11 auf meiner DS918+ installieren:
    – Im Setup auf “Reparaturoptionen” gehen
    – Von dort die “Eingabeaufforderung” öffnen und die Registry Änderungen wie beschrieben machen.
    – Dann in der selben “Eingabeaufforderung”, “Setup” eingeben. Hierdurch wird das Win 11 Setup erneut aufgerufen und die Installation läuft dann ohne Probleme durch. Super Sache!

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