Windows NT系(ウィンドウズ エヌティーけい)はマイクロソフトが開発したWindows NTのアーキテクチャに基づいて製作されたオペレーティングシステム (OS) の総称。遅くとも Windows 98/98SE/Me のサポートが終了した2006年以降から2025年現在に至る Windows の主流系統となっている。MS-DOSを基に拡張・発展してきたWindows 9x系とは全く異なった構造をしており、9x系とは分けて考えるときに、NT系と定義する。そして、Windows XPでNT系と9x系が統合される。しかし内部バージョンはNT系である。
バージョンの変遷
以下のオペレーティングシステムがNT系に該当する。なお、発売年は最初に発売された言語版とエディションを記載する。 NT Ver.RTM Buildプロダクト名エディション、および備考発売年NT 3.1 528 Windows NT 3.1 Workstation (名称はWindows NT), Advanced Server 1993年NT 3.5 807 Windows NT 3.5 Workstation, Server 1994年NT 3.51 1057 Windows NT 3.51 1995年NT 4.0 1381 Windows NT 4.0 Workstation, Server, Server Enterprise Edition, Terminal Server, Embedded 1996年NT 5.0 2195 Windows 2000 Professional, Server, Advanced Server, Datacenter Server 2000年NT 5.1 ? Windows Server Limited Edition Advanced Server, Datacenter Server 2001年 2600 Windows XP Home, Professional, Media Center, Tablet PC, Starter, Embedded Windows Fundamentals for Legacy PCs 2006年NT 5.2 3790 Windows Server 2003 Standard, Enterprise, Datacenter, Web, Storage, Small Business Server, Compute Cluster Server 2003年 Windows XP (64ビット) 64-bit Edition, Professional x64 Edition 2003年, 2005年 Windows Home Server 2007年NT 6.0 600060016002 Windows Vista Starter, Home Basic, Home Premium, Business, Enterprise, Ultimate 企業: 2006年一般消費者: 2007年 60016002 Windows Server 2008Standard, Enterprise, Datacenter, Web, Foundation, Itanium-based Systems, Storage, Small Business Server 2008年NT 6.1 76007601 Windows 7 Starter, Home Basic, Home Premium, Professional, Enterprise, Ultimate 2009年 - 2011年(DSP版は2009年 - 2017年) Windows Server 2008 R2 Standard, Enterprise, Datacenter, Web, Foundation, Itanium-based Systems Windows MultiPoint Server 2010 Windows Small Business Server 2011 Standard Windows Home Server 2011 Windows MultiPoint Server 2011 Standard, Premium Windows Small Business Server 2011 Essentials NT 6.2 9200 Windows 8 Windows 8(無印(Core)) , Windows 8 Pro, Windows 8 Enterprise, Windows RT 2012年 - 2013年 Windows Server 2012 Datacenter, Standard, Essentials, Foundation, Storage, Hyper-V Windows MultiPoint Server 2012 Standard, PremiumNT 6.3 9600 Windows 8.1 Windows 8、およびWindows RTのメジャーアップデート 2013年 - 2015年 Windows Server 2012 R2 Datacenter, Standard, Essentials, Foundation, Storage, Hyper-V NT 6.4なしWindows Technical PreviewHome, Pro, Enterprise2014年NT 10.0 1024010586143931506316299171341776318362183631904119042190431904419045 Windows 10Windows 10 MobileWindows 10 IoT Home, Pro, Enterprise, EducationMobile, Mobile EnterpriseIoT Enterprise, IoT Core, Pro For Workstations2015年 - 2021年(DSP版は2015年 - 2022年) 14393 Windows Server 2016 Standard, Essentials, Datacenter, Storage, Hyper-V 2016年 17763 Windows Server 2019Standard, Essentials, Datacenter, Hyper-V 2018年20348Windows Server 2022Standard, Datacenter2021年 - 現在22000(21H2)22621(22H2)22631(23H2)26100(24H2)26200(25H2)28000(26H1)Windows 11Home, Pro, Education, Pro For Workstations, Enterprise, IoT Enterprise26100Windows Server 2025Standard, Datacenter2024年 - 現在
クライアント向け製品とサーバ向け製品の呼称 Windows NT系の製品の特徴として、大きく分けてクライアント向けの製品とサーバ向けの製品の2種類存在する。
Windows NTには同バージョン製品でクライアント向けの「Workstation」とサーバ向けの「Server」の2種類がラインナップされている。ただし、Windows NT 3.1だけはクライアント兼サーバの「Windows NT 3.1」と、ドメインコントローラ専用のWindows NT Advanced Server 3.1のラインナップだった。
Windows 2000以降はクライアント向けを「Workstation」から「Professional」に呼称変更し、Windows XPにおいてもその路線を継承した。また、Windows XPにおいては家庭などでの使用を前提に9x系を統合した「Home Edition」を新たにラインナップに追加した。その一方で、Windows 2000 Serverの後継となるサーバ版はItanium/Itanium2専用のWindows Advanced Server/Datacenter Server, Limited Editionを経て、XPに遅れる形でWindows Server 2003として異なるラインナップの位置付けに改まっている。
歴史
マイクロソフトはDOSの後継OSとしてOS/2をIBMと共同開発しており、1980年代末にはOS/2 3.0の開発を主に担当していたが、契約関係・開発の進め方等においてIBM側としばしば対立、プロジェクトの進捗が大きく停滞する状況となっていた。
そこでビル・ゲイツは事態の打開策としてプロジェクトマネージャーを社外に探し、当時DEC に在籍していたデヴィッド・カトラーを抜擢した。カトラーはDECのVAXマシン用OSであるVMSの開発者として名を上げた人物である。カトラーは当初OS/2 3.0のプロジェクトに参加したが、難航するIBMとの交渉の過程でOS/2に事実上見切りをつけ、後にNTと名付けられることになる新OS開発を水面下で推進するようになった。それは彼がかつてDECで手がけたVMSのアーキテクチャを基礎とする極めて近代的な構成でポータビリティの高いOSただし、この時点ではGUIの実装は基本構想になく、DOSなどと同様のコマンドライン入力によるCUIのみを備えるものとして計画されていた。であった。
OS/2次期バージョンの開発が遅延する中で、マイクロソフトはストップギャップとして80386搭載マシンを主なターゲットとして開発していたWindows 3.0を1990年に発売する。このWindows 3.0が大ヒットしたことでゲイツは方針を転換し、後継OSをOS/2ではなく自社オリジナルのWindowsにすることを決意する。だが、初期のWindowsは見た目はGUIではあったが内部的には16ビットコードで書かれたDOSを土台としたアプリケーションランチャーの域を出るものではなく、また当時未だサポートされていた(そしてPC/ATの搭載CPUであったが故にPC市場の主流でもあった)Intel 80286の機能的な制約に由来する貧弱なメモリ管理機能、マルチタスクの不完全さ、ネットワーク機能の欠落など課題が山積していた。
そこでゲイツは、カトラーが開発していたOS/2 3.0→NTを基本としつつ、それにWindows 3.0である程度確立されたGUIシェル実際には平行して開発が進められていたWindows 3.1に準じたものとなった。を被せ、またそこで実装されていた16ビットWindows API (Win16) との互換性を持たせたOSを自社開発することとし、1993年にはNT系第一弾となるWindows NT 3.1の発売を果たした。
NTは極めてコンパクトなマイクロカーネル、サブシステムの概念を導入し、Win32、OS/2、POSIXのサブシステムをユーザ空間に配置した。サブシステムで致命的な問題が起きてもクラッシュと呼ばれるシステム全体の破綻を起こさない、当時のPCで動作するOSとしては画期的なシステムであった。しかしこの構造は当時のPCには負荷が大きく、結果として重いOSと評されることになる。殊にバージョン3.1リリース時にはプログラムの最適化が不十分であったこともあって当時の標準的なPC環境よりも遙かに過大なメモリを必要とした当時の一般的なPCに搭載されるWindows 3.1のメモリ要件が4MB弱であった時期に、NTでは最低でも12MBのメモリ搭載が要求された。ため、「メモリ・イーター」Memory eater:直訳すれば「メモリを喰らう者」。「メモリを浪費するやつ」という揶揄的表現。との不名誉な呼ばれ方をされたこともあった。
当初は重いOSにPC側の性能がついていかず、この新しいOSをビジネスPC用OSの後継にしようというマイクロソフトの目論みは失敗した。しかし、NT 3.1、NT 3.5に続いて発表した NT 3.51において、時をほぼ同じくしてリリースしたWindows 95をクライアントとしたサーバOSとしての性格を強調するマーケティングを行いそれだけでなく実装APIの修正を行い、ハードウェア依存性の高いゲームやシステム系ソフトウェアなどを除く一般的なWindows 95用アプリケーションの大半が動作可能なよう改良されていた。、NetWareの牙城であったNOSの市場に足場を確保することに成功した。
バージョンアップを重ねる際にマイクロカーネル概念の一部を放棄してWin32サブシステムやグラフィクス・デバイスドライバの論理層などをカーネル空間に展開してスループットを向上するなど、重いオペレーティングシステムという汚名を払拭するためのいくつもの改修が行われた。UNIXでnfsをカーネル内に実装してスループットを向上させる技術を参考に、ファイルサーバとしての性能向上を図った。OSI参照モデルに倣ったプロトコルスタックを廃しBSDの単純かつ高性能なプロトコルスタックを取り入れたWinsock 2と新しいプロトコルスタックの搭載はネットワーク性能を大幅に向上させたNT 3.1のTCP/IPネットワーク能力は9,600bpsのモデム程度であった。。日々進歩するUNIXやBSDは、マイクロソフトにとって欠かせぬ教材であったとも言えよう。あわせてNTに本格的に対応した新バージョンのVisual C++がリリースされ、サードパーティーやソフトハウスがNT向けアプリケーションの開発を本格的に行えるようになった。当時大変人気のあったMMORPG Diabloが安定して動作し、TCP/IPによるイントラネット・インターネット接続によるネットワークプレイが実現できたのは、これらの改修による。
その後もマイクロソフトはデスクトップ用の業務用OSの後継としても売り込みを図るが、。
Windows 2000は業務用のデスクトップOSとして歓迎されたが、一般家庭向けの市場でNT系OSが普及するのは次のWindows XPまで待つことになる。Windows XPが発売されてからはセキュリティの問題が取り上げられるようになった。そのため、Windows XPはService Pack 2にてCPUのセキュリティ機能DEPを利用したり、インターネットからの攻撃にはファイアウォールを標準で搭載することとなった。Windows XP Service Pack 2開発前後に開発中であったサーバー用Windowsは予定よりも遅くずれることが発表され、Windows XP Service Pack 2で搭載された各セキュリティ保護機能を搭載するとともに、Windows 2000のサーバーエディションで問題となったIISのインストール直後に機能し始めるといった設計が見直されることとなった。
Windows Vistaは予定が何度も変更された。変更規模の計画が大小含め幾度も変更されたことに加えて、従業員に対するセキュリティ訓練のための開発中断、Windows XP Service Pack 2とWindows Serverの開発があったこと、搭載が予定されている機能の開発で問題が多かったことによる。Windows Vistaは発売されると動作の重さが問題となった。Windows Vistaのサービスパックにて重さへの問題が対処されるが、結局次のWindows 7が発売されるまで話題が収まることはなかった。Windows Vistaと同じソースコードベースであるWindows Server 2008ではハードウェア仮想化機能であるHyper-Vが搭載された。Windows 7では、重さに対処する問題、同じソースコードベースであるWindows Server 2008 R2では仮想化機能の更なる対応などが行われた。Windows VistaのバージョンであるNT 6世代はクライアント版もサーバー版も機能と価格が異なるバリエーションとなる多くのエディションが登場した。
Windows 7がリリースされた時点で、既に従来のスタイラス操作ではなく複数の指による画面操作(マルチタッチ)が可能で、また一つのチップで低消費電力かつ低発熱で長時間動作可能なARMアーキテクチャが採用された小型機器のスマートフォンやタブレットが世に出回っていた。これを受けて、Windows 8ではそれらのデバイスで同様に動作するように開発が行われた。Windows 8が完成する以前、ARMアーキテクチャに対応するWindowsとして既にWindows CEが存在していたが、Windows NTとは採用対象となるセグメントの違いからOSアーキテクチャが異なり、デスクトップアプリケーションやデバイスドライバ用APIの互換性も乏しく、そもそもNT用に設計されCEでは導入されていないAPIがあるなど、それらの問題に対応する必要があった。ARMタブレット向けのWindows 8はWindows RTという名称でリリースされた。ARMアーキテクチャにNTカーネルが対応することにより、自社のスマートフォン用OSのWindows Phone OSでもバージョン8以降からNTカーネルが採用された。他のスマートフォン・タブレット用OSでは一般的であったアプリケーション販売のサービス、SNSサービスや自社のオンラインストレージサービスであるOneDrive等、自社他社問わず既に広く利用されているインターネットオンラインサービスに対応した。また、Windows 8ではModern UIスタイルアプリケーション(Windowsストアアプリ)の開発・実行基盤として、ARMアーキテクチャとx86/x64アーキテクチャとで共通のWindowsランタイムが開発された。Windows 8.1/Windows RT 8.1およびWindows Phone 8.1では、さらにWindowsランタイムおよび開発環境の統合が進められ、互換性が向上した。
Windows 10では、Windowsランタイムの発展型であるユニバーサルWindowsプラットフォームおよびユニバーサルWindowsドライバーにより、モバイルやIoTを含めてすべてのOSのカーネルやコアAPIが統合・共通化された。
動作プラットフォーム + Windows NT系が対応しているプラットフォームブランド名バージョンx86x64IA-64Alpha / MIPSPowerPCARM32ARM64NT 3.1PC-9800シリーズを含むNT 3.5NT 3.51NT 4.0SGI Visual Workstation 320/540を含む2000NT 5.0XP (32ビット)NT 5.1サーバのみ、クライアント向けは非対応初期の Xbox 360 用のソフトウェア開発環境として提供XP (64ビット), Server 2003NT 5.2Vista, Server 2008 NT 6.07, Server 2008 R2NT 6.1クライアントのみ、サーバ向けは非対応8/8.1, Server 2012/2012 R2NT 6.2/6.310, Server 2016-2022NT 10.0.21390 までモバイルおよびエンベデッド向けの一部のみ、デスクトップおよびサーバ向けは非対応11, Server 2025NT 10.0.21996 から
3.x以前ならびに9x系のWindowsではx86アーキテクチャに絞って設計されたが、Windows NTについては開発当初から様々なCPUアーキテクチャで動作させることを考慮しており、カーネルは移植性が高い設計となっている。
NT 3.1と3.5では、PC-9800シリーズ用およびFMRシリーズ用を含む32ビットのx86(IA-32)版、MIPS Rシリーズ版とAlpha版がリリースされた。これらはARCアーキテクチャのワークステーションで動作するもので、x86版においてもBOOT.INIの記法や「システムパーティション」、「ブートパーティション」といった起動関係の用語などに影響を与えている。また、NT 3.51と4.0ではPowerPC版もリリースされ、PowerPCを搭載したIBMのThinkPad Power Seriesでも動作した。このほか、とSPARCに移植されたが、リリースされなかった 。
Windows 2000 (NT 5.0) ではAlpha版の開発は行われたもののβ3で開発が中止されたため発売には至らず、製品版ではデータセンターエディションにIA-64版をリリースした以外はインテル・アーキテクチャ系のみの提供となった。Windows Server 2008 R2 (NT 6.1)では、IA-32に非対応となったと同時にIA-64への対応を終了することが明らかとなっている。
後にマイクロソフトがXbox 360でPowerPCを採用した際、搭載されるOSはPowerPC版Windows NTの資産を利用したのではないかとの憶測が流れたが、マイクロソフトはこれを否定し、x86を採用したXbox初代のOSを新たにPowerPCに移植したものであるとしている■後藤弘茂のWeekly海外ニュース■ Xbox 360のキーパースンJ Allard氏に聞く(前編)。Xbox 360の開発環境として、PowerPC G5を搭載するApple製Power MacにPowerPC用に新たに移植されたWindows XP (NT 5.1) が搭載されているが、市販はされていない。
Windows RTはタブレットコンピュータに多く採用されているARMアーキテクチャでNTカーネルが動作するように開発されたものである。
2016年12月、ARM64への対応が発表された。
セキュリティ Windows NTのコアであるNT Executiveは、セキュリティに対して非常に厳しい設計が行われている。カーネルから提供されるオブジェクトは基本的にセキュリティ記述子を伴っており、利用するユーザーによってアクセス権が細かく設定されている。XPユーザーではあまり見かけないであろうが、それ以前のバージョンのNT系列OSではファイルにアクセス権を非常にこと細かに設定できる。XPではエクスプローラーからではなく、コマンドプロンプトからCACLSコマンドでアクセス権を設定する。なお、Professionalでは簡易ファイル共有を停止することにより、2000以前と同様のセキュリティ設定タブがGUIで利用可能になる。
下位基盤として頑強なセキュリティを持つNTだが、Windows 95のシェルや機能を移植された際に9xとの互換性の問題からそれらのセキュリティの存在を無視する実装を行ったことによりユーザーは管理者 (Administrator)権限でログオンしていないと作業しづらいといった問題が生じた。限定された権限での動作を考慮していないアプリケーションの問題等、利用する上で不都合が多々あった。
このような経緯から、Windows NT系列、特に2000からXPにかけてはユーザー(特に個人や小規模なネットワーク環境で使っているユーザー)はAdministrators権限でログオンしていることがほとんどである。これはUNIXでいえばrootでログオンしっぱなしの状態であり、非常に深刻な脆弱性をもたらす。なぜなら、あらゆるオブジェクトにアクセス可能であり、たとえばシステムファイルの書き換えを阻むものは何もないからである。これによりワームほかウイルスが侵入する隙を作ってしまい、たかだか電子メールに添付してある実行ファイルを開いてしまっただけで悲惨な結果を招くことがある。この様な問題に対しては、新しいユーザーを作りそのユーザーにはPower UserないしUser権限のみを与えるという方法がある。新しいソフトウェアをインストールできないといった問題が生じることもあるが、NT本来の頑強なセキュリティを利用できるというメリットに比べればさほど大きな問題はない。これに加え、必要なときのみ管理者権限(Administrators)を得る手段として、「別ユーザとして実行」(Windows 2000より)、「高速ユーザ切り替え」(Windows XPより)、「ユーザーアカウント制御 (UAC)」(Windows Vistaより)などの策が講じられている。
なお、NT Executiveはオブジェクトを作成する際にセキュリティ記述子にNULLを指定できる。これはWindows NT系OSの最大のセキュリティホールである。なぜなら、セキュリティ記述子がないオブジェクトは誰でもアクセスできるからである。たとえば名前付きイベントオブジェクトであれば誰でもそのイベントを叩いてイベントを発生させることが可能であるし、名前付きパイプなどであれば勝手にオープンして勝手なデータを流し込むといったことが可能となってしまう。
ユーザーモード サムネイル|300x300ピクセル|Windows 2000アーキテクチャのブロックダイアグラム ユーザーモードには、ユーザーが利用するアプリケーションやWindowsのサブシステム、システムプロセスの一部が配置されるメモリ領域を言う。ユーザーモードの権限のもとでは、ハードウェアやカーネルモードプロセス、カーネルモードにあるメモリへのアクセスはできない。
サブシステム 各アプリケーションの実行環境を提供する。
Win64サブシステム Windows XPを含めそれ以降の64ビット版では、Win64サブシステムが基本となる。Win32サブシステムはWOW64機能を用いて実装される。
Win32サブシステム Windows NT系の基本的なサブシステムである。
Win16サブシステム 従来のMS-DOS/Windows 3.1系列のソフトウェアを動作させるためのサブシステムであり、WoW(Win16 on Win32)機能により互換性を保つようになっている。
Vista以降では英語版相当の機能は提供されているが、日本語版独自の機能は提供されていない。
厳密に言うとサブシステムの本体は仮想86モード、286プロテクトモード、386プロテクトモードをハンドリングする仮想マシンモニタNTVDM (NT Virtual DOS Machine) で、WOWはNTVDMがトラップしたWin16 API呼び出しをWin32 APIに呼び変えを行うグループログラムである。NTVDMは16ビットDOSシステムコールとWin16 APIを動作させることに特化した実装となっており、例えばVESA VGA BIOSなどはサポートしていないそのため、VESA VGA BIOSの機能を利用していたゲームソフトなどは正常に動作しない。。このことは初期のDOS+Windows環境の下でDOSアプリケーションとWindowsアプリケーションを共に利用していたユーザーがNTへ乗り換える際に大きな壁となった。
すべての64ビットWindowsでWin16サブシステムは搭載されていない。特にx64の場合、Longモード、つまり64ビット命令セットが利用可能な状態での動作時に、16ビット命令セットの動作に必要な仮想86モードがサポートされなくなったという事情もある。
OS/2サブシステム 初期のOS/2プログラムを動作させるためのサブシステムである。セキュリティ面からこのサブシステムは停止することが望ましいとされる。Windows XPおよびWindows Server 2003以降ではサポートされていないWindows XP および Windows Server 2003 では POSIX と OS/2 がサポートされていない。
POSIXサブシステム POSIX互換のサービスを提供するためのサブシステムである。米国政府に納入するためにこのサブシステムを実装しなければならなかったとされ、あまり積極的に利用されなかった。OS/2サブシステムと同じく、Windows XPおよびWindows Server 2003以降ではサポートされておらず、次に述べるInterixサブシステムに取って代わっている。
INTERIXサブシステム