Какво е Windows PowerShell и с какво се яде? Част 1: Основни характеристики

Исторически помощните програми за команден ред на Unix системи са по-добре развити, отколкото на Windows, но с появата на ново решение ситуацията се промени.

Windows PowerShell позволява на системните администратори да автоматизират повечето рутинни задачи. С него можете да променяте настройките, да спирате и стартирате услуги, както и да извършвате поддръжка на повечето инсталирани приложения. Би било погрешно да възприемаме синия прозорец като друг интерпретатор на команди. Този подход не отразява същността на иновациите, предложени от Microsoft. Всъщност възможностите на Windows PowerShell са много по-широки: в кратка поредица от статии ще се опитаме да разберем как решението на Microsoft се различава от инструментите, с които сме по-запознати.

Основни характеристики 

Разбира се, Windows PowerShell е предимно обвивка за скриптове, първоначално изградена върху .NET Framework и по-късно върху .NET Core. За разлика от черупките, които приемат и връщат текстови данни, Windows PowerShell работи с .NET класове, които имат свойства и методи. PowerShell ви позволява да изпълнявате общи команди и също така ви дава достъп до COM, WMI и ADSI обекти. Той използва различни хранилища, като файловата система или системния регистър на Windows, за достъп до които т.нар. доставчици. Струва си да се отбележи възможността за вграждане на изпълними компоненти на PowerShell в други приложения за изпълнение на различни операции, вкл. чрез графичен интерфейс. Обратното също е вярно: много приложения на Windows предоставят достъп до своите интерфейси за управление чрез PowerShell. 

Windows PowerShell ви позволява да:

• Промяна на настройките на операционната система;
• Управление на услуги и процеси;
• Конфигуриране на сървърни роли и компоненти;
• Инсталиране на софтуер;
• Управлявайте инсталирания софтуер чрез специални интерфейси;
• Вграждане на изпълними компоненти в програми на трети страни;
• Създаване на скриптове за автоматизиране на административни задачи;
• Работа с файловата система, регистъра на Windows, хранилището на сертификати и др.

Shell и среда за разработка

Съществува Windows PowerShell в две форми: в допълнение към конзолния емулатор с командна обвивка, има интегрирана среда за скриптове (ISE). За достъп до интерфейса на командния ред просто изберете съответния пряк път от менюто на Windows или стартирайте powershell.exe от менюто Изпълнение. На екрана ще се появи син прозорец, забележимо различен по възможности от допотопния cmd.exe. Има автоматично довършване и други функции, познати на потребителите на командни обвивки за Unix системи.

За да работите с обвивката, трябва да запомните някои клавишни комбинации:

• Стрелките нагоре и надолу превъртат през хронологията, за да повторят въведени преди това команди;
• Стрелката надясно в края на ред въвежда отново предишната команда символ по знак;
• Ctrl+Home изтрива въведения текст от позицията на курсора до началото на реда;
• Ctrl+End изтрива текст от курсора до края на реда.

F7 показва прозорец с въведени команди и ви позволява да изберете една от тях. Конзолата работи и с избор на текст с мишката, copy-paste, позициониране на курсора, изтриване, backspace - всичко, което харесваме.

Windows PowerShell ISE е цялостна среда за разработка с редактор на код с раздели и маркиран синтаксис, създател на команди, вграден дебъгер и други програмни удоволствия. Ако напишете тире след името на командата в редактора на средата за разработка, ще получите всички налични опции в падащия списък с указание за типа. Можете да стартирате PowerShell ISE или чрез пряк път от системното меню, или като използвате изпълнимия файл powershell_ise.exe.

Cmdlets 

В Windows PowerShell, т.нар. кратки команди. Това са специализирани .NET класове, които предоставят разнообразна функционалност. Те се наричат ​​обект-действие (или глагол-съществително, ако предпочитате), а връзката, разделена с тире, наподобява предиката и подлога в изреченията на естествен език. Например Get-Help буквално означава „Получаване на помощ“ или в контекст на PowerShell: „Показване на помощ“. Всъщност това е аналог на командата man в Unix системите и ръководствата в PowerShell трябва да бъдат заявени по този начин, а не чрез извикване на cmdlets с --help или /?.Не забравяйте за онлайн документацията на PowerShell: Microsoft го има доста подробно.

В допълнение към Get, кратки команди използват други глаголи за обозначаване на действия (и не само глаголи, строго погледнато). В списъка по-долу даваме няколко примера:

Add - добавяне;
Clear - ясно;
Enable - включи;
Disable - изключвам;
New - създавам;
Remove - Изтрий;
Set - питам;
Start - бягане;
Stop - Спри се;
Export - износ;
Import - внос.

Има системни, потребителски и незадължителни командлети: в резултат на изпълнение всички те връщат обект или масив от обекти. Те не са чувствителни към главни и малки букви, т.е. от гледна точка на командния интерпретатор, няма разлика между Get-Help и get-help. За разделяне се използва символът ';', но поставянето му е задължително само ако се изпълняват няколко cmdlets на един ред. 

Кратки команди на Windows PowerShell са групирани в модули (NetTCPIP, Hyper-V и т.н.) и има командлет Get-Command за търсене по обект и действие. Можете да покажете помощ за него по следния начин:

Get-Help Get-Command

По подразбиране командата показва кратка помощ, но параметрите (аргументите) се предават на кратки команди, ако е необходимо. С тяхна помощ можете например да получите подробна (параметър -Detailed) или пълна (параметър -Full) помощ, както и да покажете примери (параметър -Examples):

Get-Help Get-Command -Examples

Помощта в Windows PowerShell се актуализира от кратката команда Update-Help. Ако командният ред се окаже твърде дълъг, аргументите на cmdlet могат да бъдат преместени към следващия, като напишете служебния знак „`“ и натиснете Enter - просто завършване на писането на командата на един ред и продължаване на друг няма да работи.

Ето някои примери за общи кратки команди: 

Get-Process - показва текущи процеси в системата;
Get-Service — показва услугите и техния статус;
Get-Content - показване на съдържанието на файла.

За често използвани кратки команди и външни помощни програми, Windows PowerShell има кратки синоними - псевдоними (от английски. Alias). Например dir е псевдоним за Get-ChildItem. Списъкът със синоними включва и аналози на команди от Unix системи (ls, ps и т.н.), а cmdlet Get-Help се извиква от командата help. Пълен списък със синоними може да се види с помощта на cmdlet Get-Alias ​​​​:

Скриптове, функции, модули и езика PowerShell

Скриптовете на Windows PowerShell се съхраняват като обикновени текстови файлове с разширение .ps1. Не можете да ги стартирате чрез двойно щракване: трябва да щракнете с десния бутон, за да извикате контекстното меню и да изберете елемента „Изпълни в PowerShell“. От конзолата ще трябва или да посочите пълния път до скрипта, или да отидете в съответната директория и да напишете името на файла. Изпълнението на скриптове също е ограничено от системните правила и за да проверите текущите настройки, можете да използвате cmdlet Get-ExecutionPolicy, който ще върне една от следните стойности:

Restricted — стартирането на скриптове е деактивирано (по подразбиране);
AllSigned - разрешено е само стартирането на скриптове, подписани от доверен разработчик;
RemoteSigned - разрешено да изпълнява подписани и собствени скриптове;
Unrestricted - разрешено за стартиране на всякакви скриптове.

Администраторът има две възможности. Най-сигурният включва подписване на скриптове, но това е доста сериозно магьосничество - ще се занимаваме с него в следващите статии. Сега нека поемем по пътя на най-малкото съпротивление и да променим политиката:

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned

PowerShell ще трябва да се стартира като администратор, за да направите това, въпреки че можете да промените правилата за текущия потребител със специална настройка.

Скриптовете са написани на обектно-ориентиран език за програмиране, чиито команди са наименувани по същия принцип като гореобсъдените командлети: „Действие-обект“ („Глагол-съществително“). Основната му цел е да автоматизира административни задачи, но това е пълноценен интерпретиран език, който има всички необходими конструкции: условен скок, цикли, променливи, масиви, обекти, обработка на грешки и т.н. Всеки текстов редактор е подходящ за скриптове, но най-добре е да стартирате Windows PowerShell ISE.

Можете да подадете параметри към скрипта, да ги направите задължителни и да зададете стойности по подразбиране. Освен това Windows PowerShell ви позволява да създавате и извиквате функции по същия начин като кратки команди, като използвате конструкцията Function и фигурни скоби. Скрипт с функции се нарича модул и има разширение .psm1. Модулите трябва да се съхраняват в директории, дефинирани в променливите на средата на PowerShell. Можете да ги видите със следната команда:

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

Конвейери

В последния пример използвахме конструкция, която е позната на потребителите на Unix shell. В Windows PowerShell вертикалната лента също ви позволява да подадете изхода на една команда към входа на друга, но има значителна разлика в реализацията на конвейера: вече не говорим за набор от знаци или някакъв вид текст. Вградените командлети или дефинираните от потребителя функции връщат обекти или масиви от обекти и могат също да ги получават като входни данни. Подобно на обвивката на Bourne и многото й наследници, PowerShell улеснява сложните задачи с конвейер.

Най-простият пример за тръбопровод изглежда така:

Get-Service | Sort-Object -property Status

Първо се изпълнява командата Get-Service и след това всички услуги, получени от нея, се предават на командата Sort-Object за сортиране по свойството Status. Към кой аргумент се предава резултатът от предишната секция на конвейера зависи от неговия тип - обикновено това е InputObject. Този въпрос ще бъде разгледан по-подробно в статия, посветена на езика за програмиране PowerShell. 

Ако желаете, можете да продължите веригата и да предадете резултата от операцията Sort-Object на друг cmdlet (те ще бъдат изпълнени отляво надясно). Между другото, потребителите на Windows също имат достъп до конструкцията за пагинация, позната на всички Unixoids: 

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

Изпълнение на задачи във фонов режим 

Доста често е необходимо да изпълните определена команда във фонов режим, за да не чакате резултата от нейното изпълнение в сесията на обвивката. Windows PowerShell има няколко командлета за този случай:

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

За да стартираме задача във фонов режим, използваме кратката команда Start-Job и посочваме команда или набор от команди във фигурни скоби:

Start-Job {Get-Service}

Фоновите задачи в Windows PowerShell могат да бъдат манипулирани, като знаете имената им. Първо, нека научим как да ги показваме:

Get-Job

Сега нека покажем резултата от задачата Job1:

Receive-Job Job1 | more

Всичко е доста просто.

Дистанционно изпълнение на команди

Windows PowerShell ви позволява да изпълнявате команди и скриптове не само на локалния компютър, но и на отдалечен компютър и дори на цяла група машини. Има няколко начина да направите това:

• Много кратки команди имат параметър -ComputerName, но по този начин няма да работи, например, за създаване на конвейер;
• Cmdlet Enter-PSSession позволява ви да създадете интерактивна сесия на отдалечена машина; 
• Използване на cmdlet Invoke-Command можете да изпълнявате команди или скриптове на един или повече отдалечени компютри.

Версии на PowerShell

PowerShell се промени много от първото си издание през 2006 г. Инструментът е достъпен за много 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 е издадена на 10 януари 2018 г. Скриптовете, написани за по-ранни версии, вероятно ще работят в по-късни версии, но обратното пренасяне може да бъде проблематично, тъй като PowerShell въведе голям брой нови командлети през годините на разработка. Можете да разберете версията на командната обвивка, инсталирана на компютъра, като използвате свойството PSVersion на вградената променлива $PSVersionTable:

$PSVersionTable.PSVersion

Можете също да използвате cmdlet:

Get-Variable -Name PSVersionTable –ValueOnly

Същото се прави с cmdlet Get-Host. Всъщност има много опции, но за да ги използвате, трябва да научите езика за програмиране PowerShell, което ще направим в следващата статия. 

Резултати от 

Microsoft успя да създаде наистина мощна обвивка с удобна интегрирана среда за разработване на скриптове. Отличава се от познатите ни инструменти в света на Unix по дълбоката интеграция с операционните системи от фамилията Windows, както и със софтуера за тях и платформата .NET Core. PowerShell може да се нарече обектно-ориентирана обвивка, тъй като кратки команди и дефинирани от потребителя функции връщат обекти или масиви от обекти и могат да ги приемат като входни данни. Смятаме, че всички сървърни администратори на Windows трябва да притежават този инструмент: отмина времето, когато можеха без командния ред. Усъвършенствана обвивка на конзолата е особено необходима на нашият евтин VPS, работещ с Windows Server Core, но това е съвсем друга история.

В анкетата могат да участват само регистрирани потребители. Впиши се, Моля те.

Кои теми трябва да бъдат разгледани първи в следващите статии от поредицата?

• 53,2%Програмиране в PowerShell123

• 42,4%Функции и модули на PowerShell98

• 22,1%Как да подписвате свои собствени скриптове?51

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

• 57,6%Автоматизиране на компютърната администрация с PowerShell133

• 30,7%Софтуерно управление и вграждане на изпълними файлове на PowerShell в продукти на трети страни71

231 потребители гласуваха. 37 потребители се въздържаха.

Източник: www.habr.com