Minimieren der Häufigkeit von Neustarts nach automatischen Updates über Windows Update

Die Entwicklung von Windows 8

Einblicke in die Arbeit des Windows-Entwicklerteams

Minimieren der Häufigkeit von Neustarts nach automatischen Updates über Windows Update

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Bevor es das Internet gab, war es unglaublich schwierig, Updates wie Service Packs und Patches zu erhalten. Damals musste man Aktualisierungsmedien bestellen oder eine Zeitschrift mit entsprechender CD kaufen. Das änderte sich mit der Verbreitung vom Internet. Nach Einrichtung von ftp.microsoft.com bestand eine der ersten Dienstleistungen in der Bereitstellung von Updates für MS-DOS und Windows. Mit der Einführung von Windows Update wurde nicht nur ein Softwarebereitstellungsdienst angeboten, sondern auch ein umfassender Dienst für die zeitnahe Verteilung hochwertiger Updates vorangetrieben. Es dauerte eine Weile, bis unsere Kunden diesen automatischen Aktualisierungen vertrauten. Wir sind jedoch stolz auf das bisher Erreichte. Inzwischen gehört Windows Update in verschiedenen Kategorien zu den größten Internetdiensten. Natürlich nutzen wir die Chance, bei der Entwicklung von Windows 8 auch die Benutzererfahrung der Produktupdates zu verbessern. Dieser Beitrag wurde von Farzana Rahman, der Gruppenprogramm-Managerin der Windows Update-Gruppe, verfasst.
– Steven

Im Zusammenhang mit Windows Update sind die störenden Neustarts im Verlauf der automatischen Updates ein sehr häufig diskutierter Aspekt. Und das aus gutem Grund, immerhin können wichtige Benutzerschritte durch Neustarts unterbrochen werden.

Daraus ergibt sich vorab die offensichtliche Frage: Warum ist für die Installation von Updates überhaupt ein Neustart erforderlich? Idealerweise würden sämtliche Updateinstallationen nahtlos im Hintergrund und ohne Neustarts ausgeführt. In der Praxis jedoch kann das Installationsprogramm bestimmte Dateien häufig nicht aktualisieren, da diese aktuell verwendet werden. In diesen Fällen ist für den Abschluss der Installation ein Neustart des Computers erforderlich. Also muss der automatische Updatevorgang diese Szenarien behandeln können

Diese architekturbedingte Umstand frustriert sowohl Administratoren als auch Endbenutzer. Doch ist dies derzeit nicht zu vermeiden. Denn selbst wenn der im Arbeitsspeicher vorhandene Code weiter ausgeführt werden könnte, ist es gerade dieser Code, der möglicherweise ein Sicherheitsrisiko darstellt. Dieses Sicherheitsrisiko würde dann bis zum Neustart des Computers bestehen. Wir kümmern uns aber schon um dieses Problem. Bis wir eine Lösung gefunden haben, bieten Anwendungen, die den Windows Neustart-Manager (unter Windows Vista erstmals eingeführt) unterstützen, die Möglichkeit, die Arbeit genau an der Stelle fortzusetzen, an der sie unterbrochen wurde.

In diesem Blog möchte ich verschiedene Verbesserungen am automatischen Updatevorgang vorstellen, mit denen die Auswirkungen von Unterbrechungen bei Neustarts reduziert werden.

Zunächst Wissenswertes zu Windows Update

Über Windows Update (bei uns im Team „WU“ genannt) werden derzeit über 350 Mio. Windows 7-PCs und über 800 Mio. PCs mit unterstützten Windows-Plattformen aktualisiert. Insgesamt werden jedoch viel mehr PCs über WU aktualisiert. Denn es müssen die Aktualisierungen über den Windows Software Update Server und die Aktualisierungen, die Kunden aus verschiedenen Gründen manuell ausführen, hinzugezählt werden.

Seit Einführung von Windows Update vor über zehn Jahren wurde der Dienst erheblich weiterentwickelt, um den sich ändernden Bedingungen und vor allem Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden. Dank Windows Update können PCs erfolgreich und zeitnah aktualisiert werden, um gegen stets neue Windows-Attacken geschützt zu sein.

Seit der Einführung automatischer Updates wurde durch kontinuierliche Anstrengungen die Zeit für die Verteilung neuer Updates an die WU-Benutzer verringert. In der folgenden Grafik (Abbildung 1) ist dargestellt, wie schnell Downloads und Installationen nach der Veröffentlichung unter Windows 7 ausgeführt werden. Die Downloadgeschwindigkeit ist in erster Linie von der Internetverbindung des PCs abhängig. Darauf hat WU keinerlei Einfluss. Daher ist es aufschlussreich, dass der größte Teil der Updateaktivitäten innerhalb der ersten drei Tage nach Veröffentlichung registriert wird. Dieser Zeitraum ist ein wichtiger Fakt, auf den ich später im Zusammenhang mit Verbesserungen unter Windows 8 zurückkomme.

90 Prozent der Benutzer, die das Update benötigen, haben die Installation einschließlich des Neustarts innerhalb der ersten Woche abgeschlossen. Danach nimmt die Anzahl der Installationen drastisch ab.

Tag 1: 70 % der Downloads noch nicht installiert; Tag 2: 35 %; Tag 3: ca. 15 %; erhebliche Abnahme in nachfolgenden Zeiträumen Abgeschlossene Downloads und Installationen erzielen jeweils Werte von 5 bis 10 % an Tag 1; 60 bis 70 % an Tag 3 und knapp 90 % an Tag 7.

Abbildung 1: abgeschlossener Download und abgeschlossene Installation von Updates nach Veröffentlichung

Dank der Ausgewogenheit aus umfassender und rascher Updatebereitstellung werden Aktualisierungen berechtigterweise als Wartungsaufgabe angesehen, die im Hintergrund ausgeführt wird: Inzwischen sind 90 Prozent der Windows 7-Benutzer bereit, Updates automatisch auszuführen, ohne dass Benachrichtigungen oder Bestätigungsaufforderungen angezeigt werden sollen.

 

Windows 7

Updates automatisch installieren

89,30 %

Updates herunterladen, aber Installation manuell durchführen

2,38 %

Nach Updates suchen, aber Zeitpunkt zum Herunterladen und Installieren manuell festlegen

3,44 %

Nie nach Updates suchen

4,88 %

Abbildung 2 – Verwendungshäufigkeit der verschiedenen Updateoptionen

Automatische Updates und Neustarts unter Windows 7

Nun ergibt sich die Frage, welches PC-Verhalten Benutzer beobachten, die eine automatische Installation der Updates aktiviert haben. Im folgenden Diagramm bieten von WU anonym gesammelte Daten einen Einblick in die verschiedenen Installationsmodi, die von Benutzern mit automatischer Updateinstallation bevorzugt werden.

Laut Tortendiagramm: interaktiv: 31 %; zu einem festgelegtem Zeitpunkt: 30 %; bei Herunterfahren: 39 %

Wie oben dargestellt, gibt es drei hauptsächliche Installationsmethoden für automatische Updates. Aus der Analyse der verschiedenen Methoden konnten wir folgende Erkenntnisse gewinnen:

Bei Herunterfahren – die Mehrheit der Benutzer automatischer Updates (39 Prozent) installieren Updates beim Herunterfahren des Systems. Diese Benutzer müssen keinen automatischen Neustart ausführen, da das System alle Installationsschritte während des Herunterfahrens abschließen kann. Da dies die Methode mit den geringsten Störungen für Benutzerschritte ist, streben wir an, möglichst viele Installationen abzuschließen, wenn Benutzer das System ohnehin herunterfahren, anstatt separate Neustarts auszuführen.

Zu einem festgelegtem Zeitpunkt –30 Prozent der Benutzer legen einen Installationszeitpunkt für automatische Updates fest. Die vorkonfigurierte Einstellung ist 3:00 Uhr in der Zeitzone, die für den PC festgelegt ist. Sollte der Vorgang zu diesem Zeitpunkt nicht ausgeführt werden können, geschieht dies bei der nächsten Benutzeranmeldung. WU führt Neustarts, die zum Abschließen der Installation erforderlich sind, automatisch durch. Um dem Benutzer ausreichend Gelegenheit einzuräumen, vor dem Neustart wichtige Dateien und Daten zu speichern, wird ein 15-minütiger Countdown angezeigt.

Windows 7-Dialogfeld: Starten Sie den Computer neu, um die Installation wichtiger Updates fertigzustellen. Wichtige Dateien und Dienste können nicht aktualisiert werden, wenn das System gerade darauf zugreift. Stellen Sie sicher, dass Sie erst die Dateien speichern, bevor Sie einen Neustart durchführen. Neustart in: 14 Min., 37 Sek.  Option: Später erinnern: 10 Minuten. Schaltflächen: Jetzt neu starten/Später durchführen

Dank des Zulassens von Neustarts ohne Benutzerinteraktion konnten wir große Teile der Windows-Systeme mit wichtigen Updates aktualisieren. Im Durchschnitt ist bei 90 Prozent der PCs die Installation eines wichtigen Updates innerhalb einer Woche nach Veröffentlichung abgeschlossen (s. Abbildung 1). Andererseits können automatische Neustarts unbeabsichtigte Folgen für die Benutzer haben. Neustarts können ohne Benachrichtigung ausgeführt werden und treten im Falle von Out-of-band-Updates möglicherweise monatlich oder häufiger auf. Durch diese Unvorhersehbarkeit können beim Benutzer Datenverluste verursacht werden. Die meisten automatischen Installationen und daraus resultierenden Neustarts werden um 3:00 Uhr ausgeführt, wenn Benutzer keine Gelegenheit haben, wichtige Daten zu speichern. Uns sind viele Berichte von Benutzern bekannt, die sich am nächsten Morgen an ihren PC setzten und feststellen mussten, dass wichtige Daten verloren waren. In anderen Fällen gingen zwar keine Daten verloren, doch die Benutzer mussten eine langwierige Aufgabe (z. B. umfangreiches Kopieren) erneut starten.

Interaktiv – zu unserer Überraschung installieren 31 Prozent der Benutzer ihre Updates interaktiv. Von diesen 31 Prozent haben rund 20 Prozent zwar die automatische Installation aktiviert, doch greifen sie trotzdem manuell in den Vorgang ein. Bei Aktivierung der automatischen Installation wird durch WU eine Benachrichtigung angezeigt, wenn Updates verfügbar sind. Die Benutzer beachten diese Benachrichtigungen und klicken dann auf die entsprechende Funktion, um die Updates interaktiv zu installieren. Dadurch wird jedoch ein unerwünschtes Verhalten verstärkt. Bei Aktivierung automatischer Updates sollten Benutzer nicht für jedes Update eine interaktive Installation ausführen müssen. Die meisten Installationen sollten unbemerkt im Hintergrund durchgeführt werden, sodass WU nur für wichtige Aktionen (z. B. bevorstehende Neustarts) Benachrichtigungen anzeigen muss. Dies deckt sich auch mit dem Kundenfeedback: Viele Benutzer empfinden die häufigen Benachrichtigungen als störend. Sie erwarten, dass bei Aktivierung automatischer Updates Updates automatisch ausgeführt werden. Scheinbar hat der Versuch, Benutzern Kontrolle über ihren PC zu gewähren, zu einer Informationsüberflutung und damit zu einem gefühlten Kontrollverlust geführt.

Mit diesen Erkenntnissen machten wir uns daran, das Verhalten automatischer Updates und Neustarts unter Windows 8 zu verbessern.

Meistern der Herausforderungen automatischer Updates und Neustarts

Im WU-Team stellen wir uns stets die Frage: „Was ist die beste Methode für ein schnelles PC-Update, die den Benutzer nicht stört?“ Wie sich herausstellt, ist dies eine schwierige Frage – auf die es keine einfache Antwort gibt.

Am schwierigsten war der Ausgleich zwischen der Geschwindigkeit der Updates und den Benutzerbenachrichtigungen für bevorstehende Neustarts. Natürlich ist das Aktualisieren und Sichern von PCs vor Ausnutzung eventueller Sicherheitslücken weiterhin äußerst wichtig. Dennoch möchten wir eine bessere Benutzersteuerung von Neustarts ermöglichen und Datenverluste vermeiden – ohne Updates zu verzögern.

Um dieses Ziel zu erreichen, befolgten wir diese Richtlinien:

  • Automatische Updates verursachen keine Störungen für den Benutzer; die Benutzer werden jedoch über wichtige Aktionen informiert.
  • Neustarts werden minimiert und besser vorhersehbar.
  • PCs und Systeme bleiben weiterhin aktuell und sicher.

Windows Update und Neustarts unter Windows 8

Auf der Grundlage dieser Prinzipien wurden folgende Verbesserungen für Updates unter Windows 8 vorgenommen.

WU konsolidiert alle Neustarts an einem Tag im Monat, abgestimmt auf das monatliche Sicherheitsupdate. Der PC wird nur neugestartet, wenn Sicherheitsupdates installiert wurden und ein Neustart erforderlich ist. Dank dieser Verbesserung ist der Veröffentlichungszeitpunkt von Updates, für die ein Neustart erforderlich ist, unwichtig, da der Neustart erst nach Installation des Sicherheitsupdates ausgeführt wird. Sicherheitsupdates werden an jedem zweiten Dienstag eines Monats als Batch zur Verfügung gestellt. Es ist pro Monat praktisch nur noch ein Neustart erforderlich. Durch diese Vereinfachung werden drei Ziele erreicht: Das System ist stets aktuell geschützt, die Anzahl der Neustarts wird verringert, und Neustarts sind vorhersehbarer.

In Ausnahmefällen wird nicht auf das monatliche Sicherheitsupdate gewartet, z. B. wenn mit einem wichtigen Sicherheitsupdate auf eine aktuelle Bedrohung durch einen Computerwurm (z. B. Blaster) reagiert wird. In diesem Szenario wird WU den Download, die Installation und den Neustart automatisch ausführen. Dies geschieht jedoch nur bei entsprechend ernsthafter Bedrohung.

WU informiert über jeden bevorstehenden automatischen Neustart. Angenommen, WU hat bereits Sicherheitsupdates erkannt, heruntergeladen und installiert, sodass nun ein Neustart erforderlich ist. Windows Update informiert den Benutzer mithilfe einer Benachrichtigung, die auf dem Anmeldebildschirm drei Tage lang angezeigt wird, über bevorstehende automatische Neustarts. Da der Großteil der Updateaktivitäten innerhalb der ersten drei Tage nach Updateveröffentlichung durchgeführt wird (s. Abbildung 1), wurde ein Zeitraum von drei Tagen festgelegt, in dem Benutzer den PC manuell herunterfahren können. Dazu wird am Anmeldebildschirm die Option zum Aktualisieren und Herunterfahren bzw. die Option zum Aktualisieren und Neustarten ausgewählt. Die Aktion kann auch über die Systemsteuerung unter „Windows Update“ ausgeführt werden. Es werden keine Benachrichtigungs-Popups oder Dialogfelder zu bevorstehenden Neustarts mehr angezeigt. Stattdessen wird die Benachrichtigung an einer sinnvolleren Stelle angezeigt: dem Anmeldebildschirm. Da immer mehr Computer tragbare Geräte sind, wird selbst auf privat genutzten Computern der Anmeldebildschirm häufig verwendet.

Im Folgenden ist die Abfolge der Ereignisse aufgeführt:

1.  Am Anmeldebildschirm wird drei Tage lang oder bis zum nächsten PC-Neustart (je nach dem, welcher Zeitraum kürzer ist) eine Benachrichtigung über den bevorstehenden Neustart angezeigt. Benutzer haben nun also drei Tage Zeit, den PC manuell neu zu starten. Zum Anzeigen dieser Benachrichtigung muss lediglich einmal innerhalb dieser drei Tage der Anmeldebildschirm angezeigt werden. Nach 15 Minuten ohne Benutzereingabe wird automatisch der gesperrte Bildschirm angezeigt.

Benachrichtigung über dem Netzschalter, dass der PC in zwei Tagen automatisch neu gestartet wird, um die Updateinstallation abzuschließen

2.  Zusätzlich zu der Neustartbenachrichtigung am Anmeldebildschirm wird unmittelbar nach dem Update am gesperrten Bildschirm die Option zum Aktualisieren und Neustarten angezeigt. Um die Benachrichtigung noch auffälliger zu gestalten, wird an Tag 2 und 3 die Option zum Aktualisieren und Herunterfahren hinzugefügt. Benutzer können so den PC entsprechend ihrer Zeitpläne neu starten.

Optionen: Standbymodus, Herunterfahren, Aktualisieren und Neustarten

Optionen: Standbymodus, Aktualisieren und Herunterfahren, Aktualisieren und Neustarten

3. Wenn nach drei Tagen kein Neustart ausgeführt wurde, führt WU einen automatischen Neustart aus. Der automatische Neustart wird entweder nach Ablauf der dreitägigen Frist ausgeführt oder, wenn WU feststellt, dass am Ende der Frist wichtige Anwendungen ausgeführt werden, bei der nächsten Anmeldung, um Datenverlust zu vermeiden. Im nächsten Abschnitt werde ich dieses Verhalten näher ausführen.

PC-Neustart in 13 Minuten, 28 Sekunden. Neu starten/Schließen

4. Nach dem Neustart wird die Benachrichtigung vom Anmeldebildschirm entfernt. Es werden wieder die Standardenergieoptionen angezeigt. Manche Benutzer wünschen nach dem Neustart eine automatische Windows-Anmeldung. Von einer solchen Konfiguration wird jedoch aufgrund der Sicherheitsrisiken dringend abgeraten.

Standbymodus, Herunterfahren, Neustarten

Bei Gefahr von Datenverlust wird der automatische Neustart verzögert. Wenn der PC nach Ablauf der dreitägigen Frist noch immer nicht neu gestartet wurde, führt WU den Neustart nur dann automatisch aus, wenn keine Gefahr besteht, dass Daten verloren gehen. Wenn der Benutzer den PC also nicht (der PC z. B. gesperrt ist), wenn im Hintergrund Anwendungen ausgeführt werden oder wenn möglicherweise ungespeicherte Dateiänderungen vorhanden sind, wird der automatische Neustart bis zur nächsten Benutzeranmeldung verzögert. Bei der Anmeldung wird eine Benachrichtigung angezeigt, in der der Benutzer zum Speichern seiner Daten aufgefordert und über den Neustart in 15 Minuten informiert wird.

Störung der Benutzeraktivitäten wird auf ein Mindestmaß reduziert. Wenn eine Neustartbenachrichtigung oder ein Dialogfeld mitten in einer Präsentation, einem Spiel oder einem Film angezeigt wird, ist das natürlich sehr ärgerlich. Wenn ein automatischer Neustart ausgeführt werden soll und WU feststellt, dass der Benutzer eine Präsentation hält, ein Spiel spielt oder einen Film im Vollbildmodus wiedergibt, wird der automatische Neustart bis zum nächsten möglichst störungsfreien Zeitpunkt oder bis zur nächsten Benutzeranmeldung verzögert.

Geschäftsbenutzer. Wenn der IT-Administrator keine Richtlinien für Firmen-PCs festgelegt hat, entspricht das Updateverhalten dem für Privatbenutzer. IT-Administratoren können jedoch eine Richtlinie festlegen, mit der automatische Neustarts nach automatischen Installationen verhindert werden (wie unter Windows 7). Wenn diese Richtlinie festgelegt wurde, wird weder eine dreitägige Frist gestartet noch ein automatischer Neustart ausgeführt. Stattdessen werden Benutzer am Anmeldebildschirm informiert, dass der PC neu gestartet werden muss. Diese Benachrichtigung wird bis zum Ausführen eines Neustarts angezeigt. So werden Benutzer über erforderliche Neustarts informiert. Sie können jedoch den Zeitpunkt des Neustarts selbst bestimmen.

Windows Update, Der PC muss neu gestartet werden, um die Installation von Sicherheitsupdates abzuschließen.

Das Verhalten im Benachrichtigungsmodus. Ich möchte auch das Neustartverhalten erläutern, wenn Benutzer Benachrichtigungen vor dem Herunterladen oder Installieren von Updates festgelegt haben (5,82 Prozent der WU-Benutzer in Abbildung 2). Benutzern wird im Benachrichtigungsmodus am Anmeldebildschirm eine Benachrichtigung angezeigt. Wenn Benutzer vor dem Herunterladen von Updates benachrichtigt werden möchten und Updates zur Verfügung stehen, wird der Benutzer am Anmeldebildschirm darüber informiert, dass wichtige Updates für die Installation bereitstehen. Wenn Benutzer vor der Installation benachrichtigt werden möchten, wird derselbe Anmeldebildschirm nach dem Herunterladen der Updates, jedoch vor deren Installation angezeigt. Es wird jedoch keine Benachrichtigung über bevorstehende Neustarts am Anmeldebildschirm angezeigt, da Installationen nicht automatisch ausgeführt werden.

Windows Update, Es stehen wichtige Updates zur Installation bereit.

All diese Verbesserungen tragen zur angestrebten Ausgewogenheit von Windows Update bei der Aktualisierung von Computern und Computersystemen ohne störende Aktionen bei.

Kann Drittanbietersoftware über WU aktualisiert werden?

Zum Schluss möchte ich auf das Feedback von Benutzern eingehen, die mithilfe von WU auch Drittanbietersoftware aktualisieren möchten. Systeme mit mehreren Updateprogrammen sind natürlich suboptimal, dem stimmen wir zu. Jedes Updateprogramm funktioniert anders. Benutzer müssen stets daran denken, die einzelnen Updateprogramme aufzurufen, um die Software zu aktualisieren. Das Verhalten der Updateprogramme ist häufig irritierend. Viele Benutzer wünschen sich ein Updateprogramm für das gesamte System. Auf der anderen Seite wissen wir von Benutzern, dass sie auf die Qualität von WU-Updates vertrauen und daher bereit sind, ihr System automatisch zu aktualisieren. Dieses Vertrauen möchten wir nicht beeinträchtigen, damit Benutzer diese Verwaltungsaufgabe nicht manuell ausführen müssen oder den PC Bedrohungen aussetzen, und sei es auch nur für kurze Zeit.

Über WU und Microsoft Update werden außerdem Updates für Microsoft-Produkte und für Gerätetreiber von Drittanbietern angeboten. Für diese Updates wird jeweils ein einheitliches Toolset für das Setup bereitgestellt. All diese Updates sind sorgfältig geprüft und müssen den Konventionen für Windows-Updates bezüglich Rollback, Wiederherstellung und Auswirkungen auf das System entsprechen. Treiber, die über Windows Update bereitgestellt werden, müssen also die Tests des Windows Logo-Programms für Hardware bestehen. Danach werden sie authentifiziert. Außerdem wird das Validierungssystem kontinuierlich weiterentwickelt, um die Qualität der Treiber zu verbessern. Aufgrund der Vielfalt an Bereitstellungsmechanismen, Installationstools und allgemeinen Updateansätzen für die zahlreichen Anwendungen ist es unmöglich, sämtliche Updates durch dieses Verfahren zu prüfen. Dies mag ärgerlich sein, doch ist dies ein wichtiger Bestandteil unseres Systems, den wir nicht einfach für andere Softwareanwendungen aufweichen können.  

Wie jedoch auf der //build/ erläutert, wird der neue Windows Store eine zentrale Plattform für kostenlose und kostenpflichtige Anwendungen im Metro-Stil mit integriertem Updatedienst, der eine Aktualisierung der Anwendungen mit einheitlichem Verhalten ermöglicht. Dank der Sicherheitsüberprüfung für diese Anwendungen und dem Engagement der Entwickler, ihren Kunden Qualität anzubieten, können wir unseren Benutzern diese Verbesserung ebenfalls bieten. Nach dem Start des Windows Store für öffentliche Tests wird dieses Thema in kommenden Beiträgen eingehender behandelt.

Ich freue mich auf Ihr Feedback.

Farzana

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