Windows10の Wake On Lan (WOL)設定

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Wake On Lan(WOL)はスリープ状態やシャットダウンしているパソコンに対して、マジックパケットと呼ばれる信号を送信して起動させる仕組みのこと。
同一ネットワーク上にあるPCを遠隔操作で起動させたり、遠隔地にあるPCを起動させることが可能になる。

WOLはネットワークアダプタが実装している機能で、パソコンはシャットダウンしている状態でも電源ケーブルが接続されていれば、マザーボードには待機電源が供給されているため、WOLを有効にすることでネットワークアダプタからの起動が可能になる。
ただ、WOLの設定には「ネットワークアダプタのドライバ」「Windowsのバージョン」「ルーター」「BIOS / UEFI」と、複数の要素が絡んでいるため、起動できなかった場合の対応が厄介だったりする。



電源の状態

ACPI(Advanced Configuration and Power Interface)とは電源管理の規格で、S0~S5までのスリープ状態が規定されている。

S0 通常の運用状態
S1 スタンバイ
S2 サスペンド
S3 スリープ
S4 休止・ハイバネーション(ハイブリットシャットダウン)
S5 電源断

スリープ(S3)はメモリ以外の給電が停止している状態で、Windowsがシャットダウンしている状態が電源断(S5)。
S5は「完全な電源断」とされているが、実際には電源ボタンを押した際に起動するための電力は消費しているため、WOLではS5の状態からでも起動が可能になっている。

Windows10でのWOL

Windows8以降、Windowsの「シャットダウン」は従来の「S5」状態ではなく、「S4」の「ハイブリットシャットダウン」に変更されており、「すべてのデバイスが最も低電力な電源状態(D3)になる。

Microsoft Hardware Dev Center イーサネット

・Wake on LAN は、スリープ (S3) または休止 (S4) の状態からのみサポートされます。
・Wake on LAN は、クラシック シャットダウン (S5) およびハイブリッド シャットダウン (S4) の状態ではサポートされていません。

Windows10でのWOLのサポート状況に関して、Microsoftは公式にクラシックシャットダウン「S5」とハイブリットシャットダウン「S4」はサポートされていないとしている。
ただ、実際にはS5からの起動が不可能というわけでもなく、ハイブリットシャットダウンを無効にすることで、「S5」からWOLで起動できる場合がある。

現在はブロードキャストアドレス使用(後述)でシャットダウン(S5)状態のWindows10(v1809)(v1803)をAndroidアプリ「Wake On Lan」を使用して同一ネットワーク、および外部ネットワークから起動できているが、同じ設定にしてもシャットダウン(S5)から起動できない場合は、取り敢えず「スリープ(S3)」での起動テストをすると良いかも。

Windowsの設定

Windowsではネットワークアダプタ、ハイブリットシャットダウンの無効化、固定IPアドレスの設定を行う。

ネットワークアダプタの設定

WOLはネットワークアダプタが実装している機能になるため、デバイスマネージャーのネットワークアダプタでWOLを有効にする。
ただし、Windows10の場合はネットワークアダプタのドライバのバージョンによってWOLでS5状態から起動できないケースがある。

Windows10の場合は「スタート」のコンテキストメニュー(右クリックメニュー)から「デバイスマネージャー」を選択。
もしくは「コントロールパネル」→「システム」で左ナビゲートバーのメニューから「デバイスマネジャー」を選択。

「ネットワークアダプター」の▷をクリックして実装しているネットワークアダプターをダブルクリック、もしくはコンテキストメニューから「プロパティ」を選択。

「プロパティ」の「詳細設定」で「Wake On ~」とか「PME」という項目を見つけて「有効(Enable)」にする。

上図はRealtek PCIe GBE Family Controllerのドライバー バージョン 9.1.407.2015。

ネットワークアダプタのドライバのバージョンによっては「Wake On ~」や「PME」という項目が全くない場合もある。

上図はRealtek PCIe GBE Family Controllerのドライバー バージョン 9.1.409.2015。

Intel Pro/1000 PL Network Connectionのドライバ バージョン9.13.41.3にもWOLに関する項目は見当たらない。

ネットワークアダプタの「プロパティ」に「電源の管理」タブがあれば、「このデバイスで、コンピューターのスタンバイを解除できるようにする」と「Magic Packetのみ、コンピューターのスタンバイ状態を解除できるようにする」の両方にチェックを入れておく。

Realtek PCIe GBE Family Controllerのドライバー バージョン 9.1.407.2015、9.1.409.2015は、いずれも「電源の管理」タブは存在せず、9.1.409.2015は「詳細設定」にも関連項目は存在しないが、結果的にシャットダウン「S5」から起動できた。

ハイブリットシャットダウンの無効化

前述のとおりWindows10ではハイブリットシャットダウンが導入されているため、「S5」から起動するためにはハイブリットシャットダウンの無効化が必要。

Windows10のハイブリットシャットダウンを無効化するため、「スタート」のコンテキストメニューから「電源オプション」を選択。
もしくは「コントロールパネル」の「ハードウェアとサウンド」から「電源オプション」を開く。

「関連設定」にある「電源の追加設定」をクリック。

「電源ボタンの動作を選択する」をクリック。

「現在利用可能ではない設定を変更します」をクリック。

「高速スタートアップを有効にする」のチェックを外して「変更の保存」をクリックして画面を閉じる。

IPアドレスの固定

IPアドレスの固定については、後述するブロードキャストアドレスを使用する場合は、設定しなくても問題ないが、ルーターのサポート状況が不明なときは、取り敢えず固定しておく。

「スタート」からギアアイコンの「設定」を開き、「ネットワークとインターネット」→「アダプターのオプションを変更する」をクリックし、使用しているネットワークアダプタのコンテキストメニューから「プロパティ」を選択。

「インターネットプロトコル バージョン4(TCP/IPv4)」を選択して「プロパティ」をクリック。

「IPアドレスを自動的に取得する」から「次のIPアドレスを使う」にチェックを入れ、「IPアドレス」「サブネットマスク」「デフォルトゲートウェイ」および「優先DNSサーバ」を入力。
IPアドレスについては使用しているルーターによって異なるので、ルーターが使用しているIPアドレスを確認。

ルーターが使用しているIPアドレスが「デフォルトゲートウェイ」と「優先されるDNSサーバーの値になり、サブネットは使用しないので「サブネットマスク」の値は「255.255.255.0」でOK。
デフォルトゲートウェイが「192.168.0.1」であれば、IPアドレスは「192.168.0.x」になり、デフォルトゲートウェイが「192.168.1.1」であれば、IPアドレスは「192.168.1.x」になる。
xに入る値はデフォルトゲートウェイで使用されている数値と「0」を除いた254までの任意の値。

BIOS / UEFIの設定

WOLはWindowsが起動する前の段階で動作するのでBIOSの設定が必要になる。
ただ、使用しているマザーボードによってBIOS / UEFIの設定項目が異なるため、詳細はマザーボードのマニュアルや、PCメーカーの取説を参照。

設定のポイントは「PCIeからの起動」と「LANからの起動」。

wol007

BIOS/UEFIのセットアップを呼び出す代表的なキーは、「F1」「F2」「F8」「F10」「F12」「Delete」で、PCのメーカーによって異なるので、マニュアルなどを参照。
BIOSの呼び出し未経験の場合は、起動時のタイミングが掴みづらいので根気が必要かも。

ASUSのようにEZモードがある場合は、Advanceモードに切り替える。

wol009

「詳細」や「Advanced」タブにある電源に関する項目の設定を行う。

APM(Advanced Power Management)やACPI Configurationと表記されている項目を開き、「PME(Power Management Event)による電源ON」や「PCIE Device Power ON」など、PCIeによる起動を「有効」もしくは「Enabled」にする

「Boot」タブに「オンボードLANからブート」というような項目がある場合は「有効」もしくは「Enable」にする。

その他、初期設定では「無効」になっているはずだが、「Boot」タブにある「Fast Boot」と「Advanced」タブの「South Bridge Configuration」に「Deep Sleep」がある場合は、いずれも「無効(Disabled)」になっていることを確認。

変更が完了したら「ESC」キーを数回押して退出画面を開き、「設定を保存」してPCを通常起動させて完了。

ルーターの設定

WOLで最も厄介なのがルーター。

ルーターに送られるWOLの信号は、MACアドレスやノードIDとも呼ばれているネットワークアダプターに付いている固有の識別番号が含まれ、ルーターは予めMACアドレスに紐付けられたIPアドレスに向けてWOLの信号を送ることになる。

IPアドレスからMACアドレスを特定する規格をARP(Address Resolution Protocol)、そのデータが保存されたものをARPテーブルというが、ルーターのモデルによっては、ARPテーブルが一定時間経過後に破棄されるため、マジックパケットを送信しても、すでにルーターがMACアドレスに紐付けられたIPアドレスを見失っているため、送信されたWOLの信号が指定したPCに届かず、結果としてPCが起動しないという事態に陥る。

そのためWOLの設定後、PCをシャットダウンして数十分以内であれば問題なく起動できるものが、数時間以上の時間を空けてからWOLでの起動を試みると反応しないという特殊な現象が発生する。

ポート開放

インターネットとパソコンを結びつけるルーターには、ワームなど外部からの脅威からパソコンを守るためのセキュリティが備わっており、外部から送信されたWOLの信号もルーターが「怪しい信号」として遮断するため、信号を通過させる設定が必要になる。

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ルーターはインターネットという外部へつながる道に、「ポート」という扉を作って不審者が通過しないように見張りを行っているため、1つの扉(ポート)を開けて外部からの通信を通過させる「ポート開放」という設定が必要になる。

wol020

ポート開放はルーターによって設定が異なるが、EO光のルーター「eo-RT100(N1)」では、「詳細設定」→「ポートマッピング設定」を開き、「追加」をクリック。
LAN側ホストには起動するPCのIPアドレス、プロトコルは「UDP」、ポート番号は開放するポート番号を指定するのだが、上図ではAndroidアプリ Wake On Lanのデフォルト設定になっている9番ポートを指定している。

要は、「192.168.0.2」というアドレスのPCに対して、UDPという規格の通信手段で9番ポートに送られてきた信号を通過させる、という事なのだが、前述のARPテーブルが破棄されてしまうと、LAN側ホストで指定した起動するPCのIPアドレスと、WOLの信号に含まれているMACアドレスが結びつかないので、ルーターは受信した信号をLAN側ホストで指定したIPアドレス宛に信号を送ることができない。

ブロードキャストアドレスの使用

9番ポートを開放しても、ARPテーブルが破棄されていれば肝心のWOLの信号がパソコンのネットワークアダプタへ届かないので意味がない。
対処法として手っ取り早いのは、ブロードキャストアドレスを使用し、開放したポートへWOLの信号が届いた際に、ルーターに繋がっているすべてのデバイスに向けてWOLの信号を送る「下手な鉄砲も数打ちゃ当たる」という荒業。

IPv4の場合、ブロードキャストアドレスはアドレスの最後が「255」になる。
ただ、ルーターによってはブロードキャストアドレスが使用できないモデルもあり、その場合はARPテーブルが破棄されると為す術がなくなる。

BUFFALOの一部ルーターでは有料のBUFFALOダイナミックDNSサービスや、VPN(Point-to-Point Tunneling Protocol)の利用が可能になっているので、外部からネットワークに接続できる環境を構築できなくもない。

起動スイッチデバイスの設定

WindowsやBIOS / UEFI、ルーターの設定が完了したら、最後に遠隔操作で起動するための「スイッチ」になるデバイスの設定をする。

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