Какво е Windows PowerShell и как се използва? Част 1: основни възможности

Исторически командните утилити в Unix системите са по-добре развити от тези в Windows, но с появата на новото решение ситуацията се е променила.

Windows PowerShell позволява на системните администратори да автоматизират повечето рутинни задачи. С него можете да променяте настройки, да спирате и стартирате услуги, както и да поддържате повечето инсталирани приложения. Да се възприема синьото прозорче като просто друг интерпретатор на команди би било погрешно. Този подход не отразява същността на предложените иновации от Microsoft. Всъщност възможностите на Windows PowerShell са много по-широки: в серия от кратки статии ще се опитаме да разберем как Microsoft решение се различава от по-привичните ни инструменти.

Основни възможности 

Разбира се, Windows PowerShell е преди всичко команден интерфейс с език за скриптове, създаден първоначално на базата на платформата .NET Framework, а по-късно — на .NET Core. В отличие от интерфейсите, които приемат и връщат текстови данни, Windows PowerShell работи с класове на .NET, които имат свойства и методи. PowerShell позволява изпълнението на обикновени команди, а също така предоставя достъп до COM, WMI и ADSI обекти. В него се използват различни хранилища, като файловата система или регистрите на Windows, за достъп до които са създадени така наречените доставчици (providers). Трябва да се подчертае възможността за вграждане на изпълними компоненти на PowerShell в други приложения, за да се реализират различни операции, включително през графичния интерфейс. Вярно е и обратното: много приложения за Windows предоставят достъп до своите управленски интерфейси чрез PowerShell. 

Windows PowerShell позволява:

• Промяна на настройки на операционната система;
• Управление на услуги и процеси;
• Настройка на роли и компоненти на сървъра;
• Инсталиране на софтуер;
• Управление на инсталирания софтуер чрез специализирани интерфейси;
• Вграждане на изпълними компоненти в странични програми;
• Създаване на скриптове за автоматизация на административни задачи;
• Работа с файловата система, регистъра на Windows, хранилището на сертификати и т.н.

Оболочка и среда за разработка

Windows PowerShell съществува в две версии: освен емулацията на конзола с команден интерфейс, има и интегрирана среда за скриптове (Integrated Scripting Environment — ISE). За достъп до командния интерфейс е достатъчно да изберете подходящия пряк път в менюто на Windows или да стартирате powershell.exe от менюто „Изпълни“. На екрана ще се появи синьо прозорче, явно различаващо се по възможности от остарелия cmd.exe. Там има автоматично допълване и други функции, познати на потребителите на командни обвивки за Unix системи.

За работа с обвивката трябва да запомните някои комбинации от клавиши:

• Стрелките нагоре и надолу преглеждат историята за повторно въвеждане на предишно набрани команди;
• Стрелка надясно в края на реда пренабира предишната команда символ по символ;
• Ctrl+Home изтрива въведения текст от позицията на курсора до началото на реда;
• Ctrl+End изтрива текста от курсора до края на реда.

F7 показва прозорец с въведените команди и позволява да изберете една от тях. В конзолата също работи селекция на текст с мишката, копиране и поставяне, позициониране на курсора, изтриване, backspace — всичко както го обичаме.

Windows PowerShell ISE е напълно функционална среда за разработка с поддържащ редактор за код с табове и синтактично оцветяване, конструктор на команди, вграден отладчик и други програматорски удобства. Ако в редактора на средата за разработка след името на командата напишете знак за минус, ще получите в падащото меню всички налични параметри с указание за типа. Стартирайте PowerShell ISE или чрез пряк път от системното меню, или с помощта на изпълнимия файл powershell_ise.exe.

Командлети 

В Windows PowerShell се появиха т.н. командлети (cmdlets). Това са специализирани класове на .NET, в които е вградена разнообразна функционалност. Те са именувани по принципа „Действие-Обект“ (или „Глагол-Съществително“, ако така ви харесва повече), а свързаните с дефис двойки напомнят на подлог и сказуемо в предлозите на естествените езици. Например, Get-Help буквално означава „Получавам-Помощ“ или в контекста на PowerShell: „Показвам-Справка“. Всъщност това е аналог на командата man в Unix системи и ръководствата в PowerShell трябва да бъдат запитвани именно така, а не чрез извикване на командлети с ключа —help или /?.. Не забравяйте и за онлайн документацията по PowerShell: тя е достатъчно подробна в Microsoft.

Освен Get, в командлетите за обозначаване на действия се използват и други глаголи (и не само глаголи, строго казано). В списъка по-долу ще представим няколко примера:

Добави — добавяне;
Изчисти — изчистване;
Активирай — активиране;
Деактивирай — деактивиране;
Нов — създаване;
Премахни — премахване;
Задай — задаване;
Стартирай — стартиране;
Спри — спиране;
Експорт — експортиране;
Импортиране — импортиране.

Има системни, потребителски и опционални командлета: в резултат на изпълнението, всички те връщат обект или масив от обекти. Към регистъра не са чувствителни, т.е. от гледна точка на интерпретатора на командите няма разлика между Get-Help и get-help. За разделяне се използва символът ‘;’, но трябва да се поставя само ако в една линия се изпълняват няколко командлета. 

Командлетите на Windows PowerShell се групират в модули (NetTCPIP, Hyper-V и т.н.), а за търсене по обект и действие съществува командлет Get-Command. За да се покаже помощ за него, може да се направи следното:

Get-Help Get-Command

По подразбиране, командата показва кратка помощ, но към командлетите при необходимост се предават параметри (аргументи). С тяхна помощ може например да се получи детайлна помощ (параметър -Detailed) или пълна помощ (параметър -Full), както и да се покажат примери (параметър -Examples):

Get-Help Get-Command -Examples

Помощта в Windows PowerShell се обновява с командлет Update-Help. Ако командната редица стане твърде дълга, аргументите на командлета могат да се прехвърлят на следващия ред, като се напише служебният символ ‘`’ и се натисне Enter — просто завършването на командата в една линия и продължението в друга не е възможно.

По-долу ще представим няколко примера на разпространени командлети: 

Get-Process — показва активните в системата процеси;
Get-Service — показва службите и техния статус;
Get-Content — извежда съдържанието на файл.

За често използвани командлети и външни утилити в Windows PowerShell има кратки синоними — алиаси (от англ. Alias). Например, dir — алиас на Get-ChildItem. В списъка със синоними има и аналози на команди от Unix-системи (ls, ps и т.н.), а командлет Get-Help може да се извика с командата help. Пълният списък със синоними може да се види с помощта на командлета Get-Alias:

Сценарии, функции, модули и език PowerShell

Windows PowerShell скриптовете се съхраняват като обикновени текстови файлове с разширение .ps1. Не може да се стартират с двойно кликване: трябва с десен бутон да извикате контекстното меню и да изберете опцията «Стартиране в PowerShell». От конзолата ще трябва или да укажете пълния път до скрипта, или да преминете в съответната директория и да напишете името на файла. Стартирането на скриптове също е ограничено от системната политика, а за да проверите текущите настройки, можете да използвате командлета Get-ExecutionPolicy, който ще изведе едно от следните стойности:

Restricted — стартирането на скриптове е забранено (по подразбиране);
AllSigned — разрешено е само стартирането на подписани скриптове от доверени разработчици;
RemoteSigned — разрешено е стартирането на подписани и собственоръчни скриптове;
Unrestricted — разрешено е стартирането на всички скриптове.

Администраторът има две възможности за действие. Най-безопасният вариант предполага подписване на скриптовете, но това е доста сериозна работа — ще се занимаваме с това в следващите статии. Сега ще поемем по пътя на най-малкото съпротивление и ще променим политиката:

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned

PowerShell трябва да бъде стартиран от името на администратора, макар с помощта на специален параметър да можете да промените политиката и за текущия потребител.

Скриптовете се пишат на обектно-ориентиран език за програмиране, командите на който се именуват по същия начин, по който и разгледаните по-рано командлети: «Действие-Обект» («Глагол-Съществително»). Основната му цел е автоматизация на задачи свързани с администриране, но това е пълноценен интерпретиран език, в който има всички необходими конструкции: условни преходи, цикли, променливи, масиви, обекти, обработка на грешки и т.н. За писането на скриптове подхожда всеки текстов редактор, но най-удобно е да стартирате Windows PowerShell ISE.

В скрипт могат да се предават параметри, да се правят задължителни, както и да се задават стойности по подразбиране. Освен това Windows PowerShell позволява създаването на функции и извикването им точно както и командлетите: за това се използва конструкцията Function и фигурни скоби. Скрипт с функции се нарича модул и има разширение .psm1. Модулите трябва да се съхраняват в директории, определени в променливите на средата PowerShell. Можете да ги видите с помощта на следната команда:

Get-ChildItem Env:PSModulePath | Format-Table -AutoSize

Конвейерни

В последния пример приложихме позната на потребителите конструкция от Unix-системи. В Windows PowerShell вертикалната черта също позволява да предадем резултата на една команда на входа на друга, но в реализацията на конвейера има съществена разлика: тук не става въпрос за набор от символи или текст. Вградените командлети или потребителските функции връщат обекти или масиви от обекти и могат да приемат такива на входа. Както в Bourne shell и неговите многобройни последователи, в PowerShell чрез конвейера се улеснява изпълнението на сложни задачи.

Най-простият пример на конвейер изглежда така:

Get-Service | Sort-Object -property Status

Първо се изпълнява командлет Get-Service, а след това всички получени услуги се предават за сортиране по свойството Status на командлета Sort-Object. В кой именно аргумент се предава резултатът от работата на предишната част от конвейера, зависи от неговия тип — обикновено това е InputObject. По-подробно този въпрос ще бъде разгледан в статия, посветена на езика за програмиране PowerShell. 

Ако желаете, веригата може да бъде продължена и резултатът от работа на Sort-Object да се предаде на друг командлет (те ще се изпълняват отляво надясно). Между другото, на потребителите на Windows им е достъпна известната на всички юникс потребители конструкция за страничен изход: 

Get-Service | Sort-Object -property Status | more

Стартиране на задачи в фонов режим 

Често е необходимо да стартирате команда във фон, за да не чакате резултата от нейното изпълнение в сесията на обвивката. В Windows PowerShell има няколко командлета за такъв случай:

Start-Job — стартиране на фонова задача;
Stop-Job — спиране на фонова задача;
Get-Job — преглед на списъка с фонови задачи;
Receive-Job — преглед на резултата от изпълнението на фоновата задача;
Remove-Job — изтриване на фонова задача;
Wait-Job — връщане на фонова задача обратно в конзолата.

За да стартирате фонова задача, използваме командлета Start-Job и в фигурни скобки посочваме командата или набор от команди:

Start-Job {Get-Service}

С фоновите задачи в Windows PowerShell можете да манипулирате, знаейки техните имена. Първо ще научим как да ги показваме:

Get-Job

Сега ще покажем резултата от изпълнението на задачата Job1:

Receive-Job Job1 | more

Всичко е доста просто.

Отдалечено изпълнение на команди

Windows PowerShell позволява изпълняването на команди и скриптове не само на локален, но и на отдалечен компютър, и дори на цяла група машини. За целта съществуват няколко метода:

• Много от командлетите имат параметър -ComputerName, но с този метод не може, например, да се създаде конвейр;
• Командлетът Enter-PSSession позволява да се създаде интерактивна сесия на отдалечената машина; 
• С помощта на командлета Invoke-Command можете да изпълнявате команди или скриптове на един или няколко отдалечени компютъра.

Версии на PowerShell

От първото си издание през 2006 г. PowerShell претърпя съществени промени. Инструментът е наличен за множество системи, работещи на различни хардуерни платформи (x86, x86-64, Itanium, ARM): Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008/2008 R2, Windows 7, Windows 8, Windows 8.1, Windows RT, Windows RT 8.1, Windows Server 2012/2012 R2, Windows 10, Windows Server 2016, GNU/Linux и OS X. Последната версия 6.2 беше пусната на 10 януари 2018 г. Скриптове, написани за по-ранни версии, с висока вероятност ще работят в по-късни версии, но обратната съвместимост може да създаде проблеми, тъй като през годините в PowerShell са добавени много нови командлета. Можете да разберете версията на инсталираната на компютъра черупка, като използвате свойството PSVersion на вградената променлива $PSVersionTable:

$PSVersionTable.PSVersion

Можете също да се възползвате от командлета:

Get-Variable -Name PSVersionTable –ValueOnly

Същото важи и за командлета Get-Host. Всъщност има много варианти, но за техния ефективен използване е необходимо да се изучи езикът за програмиране PowerShell, което ще направим в следващата статия. 

Резюме 

Корпорацията Microsoft успя да създаде наистина мощна командна черупка с удобна интегрирана среда за разработка на скриптове. Тя се отличава от познатите ни средства от света на Unix чрез дълбоката интеграция с операционните системи от семейството на Windows, както и с софтуера за тях и платформата .NET Core. PowerShell може да се нарече обектно-ориентирана черупка, защото командлетите и потребителските функции връщат обекти или масиви от обекти и могат да получават такива на входа. Смятаме, че всеки администратор на сървъри в Windows трябва да владее този инструмент: времето, когато могат да се оправят без команден ред, премина. Напредналата конзолна черупка е особено необходима на нашите икономични VPS, работещи под управлението на Windows Server Core, но това вече е съвсем друга история.

Само регистрирани потребители могат да участват в анкетата. Влезте, моля.

Кои теми следва да се обсъдят най-напред в следващите статии от цикъла?

• 53,2%Програмиране в PowerShell123

• 42,4%Функции и модули на PowerShell98

• 22,1%Как да подписвате собствените си скриптове?51

• 12,1%Работа с хранилища чрез доставчици (providers)28

• 57,6%Автоматизация на администрирането на компютри с PowerShell133

• 30,7%Управление на софтуера и вграждане на изпълними компоненти на PowerShell в трети продукти71

Гласували 231 потребители. Въздържали се 37 потребители.

Източник: habr.com