Windows PowerShell 5 – kurz & gut E-Book

Rolf Masuch

• Herausgeber: O'Reilly
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Serie: kurz & gut
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2016

Seitenzahl: 197

Beschreibung

Die Windows PowerShell eröffnet Administratoren der Windows-Plattform interessante Möglichkeiten. Mit der objektbasierten Befehlsshell, der einprägsamen Skriptsprache und den Utilities der PowerShell können Sie verschiedenste Aufgaben schnell erledigen und automatisieren. Die PowerShell ermöglicht den Zugriff auf leistungsstarke Technologien: auf das .NET Framework, die Windows Management Instrumentation (WMI), COM, die Windows-Registrierung u.v.a.m. Alles, was Sie benötigen, um die PowerShell 5 effektiv zu nutzen, finden Sie kompakt und verständlich in diesem Buch: die Syntax der Skriptsprache, ihre Erweiterungsmöglichkeiten wie Snap-ins und Module sowie die Zusammenarbeit zwischen PowerShell und den Microsoft-Serverprodukten. Sie lernen auch, selbst Skripte zu schreiben, entfernte Rechner zu verwalten und die PowerShell in Ihre Arbeit mit Produkten wie Active Directory oder SQL zu integrieren. Eine Reihe von Referenzen macht das Buch außerdem zum idealen Nachschlagewerk. Sie behandeln z.B.: - Reguläre Ausdrücke - beispielgetriebenes Parsen in der PowerShell 5 - nützliche .NET- und WMI-Klassen - ausgewählte COM-Objekte und deren Verwendung - .NET-String-Formatierung - Active-Directory-Befehlsumwandlungen

Leseprobe

Windows PowerShell 5

kurz & gut

4. AUFLAGE

Rolf MasuchThorsten Butz

Rolf Masuch und Thorsten Butz

Lektorat: Alexandra Follenius

Korrektorat: Claudia Lötschert

Herstellung: Susanne Bröckelmann

Umschlaggestaltung: Michael Oréal, www.oreal.de

Satz: III-Satz, www.drei-satz.de

Druck und Bindung: Media-Print Informationstechnologie,

www.mediaprint-druckerei.de

Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen

Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über

http://dnb.d-nb.de abrufbar.

ISBN:

Print   978-3-96009-027-4

PDF   978-3-96010-060-7

ePub   978-3-96010-061-4

mobi   978-3-96010-062-1

Dieses Buch erscheint in Kooperation mit O’Reilly Media, Inc. unter dem Imprint »O’REILLY«. O’REILLY ist ein Markenzeichen und eine eingetragene Marke von O’Reilly Media, Inc. und wird mit Einwilligung des Eigentümers verwendet.

4. Auflage

Copyright © 2016 dpunkt.verlag GmbH

Wieblinger Weg 17

69123 Heidelberg

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Inhalt

Einleitung

Versionen und Updatemöglichkeiten

Funktionsumfang der PowerShell

Die Evolution der PowerShell

Die PowerShell als Sprache

Cmdlets

Aliasse

Provider

Die Pipeline

Das Hilfesystem

Erweiterungsmöglichkeiten

Snap-ins

Module

Allgemeine Anpassungsmöglichkeiten

Konsoleneinstellungen

Profile

Eingabeaufforderung

Tabulator-Vervollständigung

Ausführungsrichtlinien

Befehle und Ausdrücke

Kommentare

Variablen

Boolesche Werte

Strings

Literale und sich erweiternde Zeichenketten

Here-Strings

Escape-Sequenzen

Zahlen

Einfache Zuweisung

Administrative numerische Konstanten

Hexadezimal- und andere Zahlensysteme

Arrays und Listen

Array-Definitionen

Array-Zugriff

Array-Aufteilung

Hash-Tabellen (assoziative Arrays)

Hash-Tabellen-Definitionen

Zugriff auf Hash-Tabellen

Eigene Objekte

Zugriff auf die Eigenschaften des Objekts

Eigene Datentypen und Klassen mit PowerShell 5

XML

Einfache Operatoren

Arithmetische Operatoren

Logische Operatoren

Binäre Operatoren

Weitere Operatoren

Vergleichsoperatoren

Bedingungsanweisungen

Die Anweisungen if, elseif und else

switch-Anweisungen

Schleifenanweisungen

for-Anweisung

foreach-Anweisung

while-Anweisung

do...while-Anweisung/do...until-Anweisung

Anweisungen zur Ablaufsteuerung

Mit dem .NET Framework arbeiten

Statische Methoden

Instanzmethoden

Statische Eigenschaften

Instanzeigenschaften

Etwas über Typen lernen

Typabkürzungen

Instanzen von Typen anlegen

Mit COM-Objekten zusammenarbeiten

Typen erweitern

Skripte schreiben, Funktionalität wiederverwenden

Skripte schreiben

Skripte ausführen

Eingaben an Skripte übergeben

Ausgaben von Skripten entgegennehmen

Funktionen

Erweiterte Funktionen

Skriptblöcke

Integrated Scripting Environment (ISE)

(W)MI

WMI-Cmdlets (DCOM)

CIM Cmdlets (WS-Man)

CDXML

Entfernte Rechner verwalten

Integrierte Remotingfunktionen

PowerShell Remoting

Hintergrundaufträge

Desired State Configuration (DSC)

DSC-Konfiguration

DSC-Ressourcen

Local Configuration Manager

Erweiterbarkeit

Verwalten von Fehlern

Nonterminating Errors

Terminating Errors

Ausgaben formatieren

Ausgaben entgegennehmen

Ablaufverfolgung und Fehlersuche

Das Cmdlet Set-PsDebug

Das Cmdlet Trace-Command

Verbose Cmdlet-Ausgabe

Die PowerShell erweitern

Remote Server Administration Tools (RSAT)

Softwareverteilung mit PowerShell 5

Der Unterbau: OneGet und NuGet

Das Modul PowerShellGet

Das Modul PackageManagement

Integration in Produkte

Active Directory

Exchange

Office 365

Azure

Referenz

Reguläre Ausdrücke

Beispielgetriebenes Parsen in PowerShell 5

Automatische Variablen der PowerShell

Ausgewählte .NET-Klassen und deren Verwendung

WMI-Referenz

Ausgewählte COM-Objekte und deren Verwendung

Active-Directory-Befehlsumwandlungen

.NET-String-Formatierung

Standardverben der PowerShell

Index

Windows PowerShell 5 – kurz & gut

Die Windows PowerShell eröffnet Administratoren der Windows-Plattform grundlegend neue Möglichkeiten. Mit der objektbasierten Befehlsshell, der Skriptsprache und zahlreichen Erweiterungen gehen Ihnen vormals mühselige Aufgaben jetzt mit Leichtigkeit von der Hand. Was als Werkzeug zur Automation begann, ist mittlerweile in einigen Fällen die einzige Option zur Konfiguration einer Software oder eines Diensts in Microsofts stetig wachsendem Portfolio. Die PowerShell entwickelt sich langsam aber stetig zur primären Arbeitsumgebung in den Rechenzentren und begründet einen neuen Typus des IT-Spezialisten: Die »DevOps-Bewegung« ist geboren, wie Jeffrey Snover, Vater der PowerShell, die Verschmelzung aus Entwicklung (»Development«) und Administration (»Operations«) gern nennt.

Ein Großteil der Leistungsfähigkeit der PowerShell beruht darauf, dass Sie Zugriff auf leistungsstarke Technologien erhalten: eine einprägsame Skriptsprache, reguläre Ausdrücke, das .NET Framework, Windows Management Infrastructure (MI), Component Object Model (COM), die Registry, integrierte Fernabfragefunktionen und nicht zuletzt Schnittstellen von Softwareherstellern wie VMWare oder Citrix, die schon frühzeitig PowerShell-Erweiterungen in die eigenen Produkte integriert haben.

Dieses Buch führt Sie in die Grundlagen der Befehlsshell und Skriptsprache ein, gibt Ihnen einen Überblick über den Leistungsumfang der verschiedenen PowerShell-Versionen und korrespondierenden Betriebssysteme und bietet eine übersichtliche Referenz über die wichtigsten Aufgaben.

Einleitung

Seit der Veröffentlichung der Windows PowerShell im Jahre 2006 müssen Windows-Administratoren nicht mehr neidisch zu ihren Unix-Kollegen hinüber schielen, wenn diese von der Kommandozeile aus komplexe Administrationsaufgaben über ihre Befehlsshell erledigen. Die PowerShell bietet alles, was von einer modernen Shell erwartet wird, und geht dabei noch einen Schritt weiter.

Anders als bei anderen Shells handelt es sich bei den Ergebnissen der einzelnen Befehle der PowerShell nicht um Text, sondern um Objekte, die Methoden und Eigenschaften besitzen. Die PowerShell arbeitet somit vollständig objektorientiert. Die Arbeit mit Objekten bietet gegenüber den herkömmlichen Shells einen entscheidenden Vorteil: Die Ergebnisse müssen nicht mehr mit einem Textparser durchsucht und aufbereitet werden – ein Vorgang, der gerade bei komplexen Ergebnissen fehleranfällig und umständlich ist.

Versionen und Updatemöglichkeiten

Die erste Version der PowerShell wurde in 2006 als Update für Windows XP, Windows Server 2003 (R2) und Windows Vista veröffentlicht. Seit Windows Server 2008 ist sie integrierter Bestandteil des Betriebssystems Windows. Mit jeder neuen Betriebssystemgeneration veröffentlichte Microsoft seither eine neue Revision der Power-Shell, mal mit zahlreichen spektakulären Neuerungen, mal mit granularen Verbesserungen.

TIPP

Die PowerShell baut wesentlich auf dem .NET Framework auf:

PowerShell 1 und 2 erfordern (mindestens) .NET Framework 2.PowerShell 3 erfordert (mindestens) .NET Framework 4.PowerShell 4 und 5 erfordern (mindestens) .NET Framework 4.5.PowerShell 5.1 erfordert (mindestens) .NET Framework 4.6.

Die hieraus resultierenden Versionsabhängigkeiten können zu Inkompatibilitäten mit der von Ihnen verwendeten Software führen. Einige Features der PowerShell können auch eine höhere Version des .NET Frameworks benötigen als die zugrunde liegende PowerShell-Version.

In vielen Fällen kann die PowerShell auf eine neuere Version aktualisiert werden, wobei die Aktualisierung über das Windows Management Framework (WMF) erfolgt, sodass neben der Power-Shell weitere Verwaltungskomponenten (WinRM, WMI etc.) auf den jeweils aktuellen Stand gebracht werden.

Tabelle 1: Übersicht der Betriebssysteme mit den jeweiligen PowerShell-Versionen

Betriebssystem

1

2

3

4

5

WS 2008

Integriert

Update

Update

Windows 7

Integriert

Update

Update

Update

WS 2008 R2

Integriert

Update

Update

Update

Windows 8

Integriert

WS 2012

Integriert

Update

Update

Windows 8.1

Integriert

Update

WS 2012 R2

Integriert

Update

Windows 10

Integriert

WS 2016

Integriert

Mit der Veröffentlichung von Windows 10 (Build 10240) im Juli 2015 erschien die PowerShell in der Version 5. Dem neuen Paradigma »Windows as a Service« folgend erhielt (und erhält) das Betriebssystem Windows 10 kontinuierliche Aktualisierungen, sodass diese ursprüngliche Version der PowerShell 5 nicht im klassischen Sinn als RTM-Version (»release to manufacturing«) bezeichnet werden kann.

Mit dem sogenannten Windows 10 »November-Update« (Version 1511, Build 10586) gab das PowerShell-Team dem Windows Management Framework (WMF) 5 RTM-Status und bot Updatepakete für ältere Betriebssysteme an. Dieses Update musste aufgrund eines Fehlers in der Installationsroutine jedoch noch einmal zurückgerufen werden. Ende Februar 2016 fand das Update dann seinen Weg zurück in das Microsoft-Download-Center.

Windows 8 kann kostenfrei auf Windows 8.1 aktualisiert werden, ein Update des WMF für Windows 8 wird nicht angeboten.

Mit dem Erscheinen des Windows 10 »Anniversary Updates« (Version 1607) veröffentlichte Microsoft die PowerShell in der Version 5.1 und unterschied erstmalig zwischen einer »Core« und einer »Desktop« Edition. Darüber hinaus kündigte Microsoft an, die PowerShell für alternative Betriebssysteme zu portieren. Mehr dazu lesen Sie im Abschnitt »Die Zukunft: Powershell Core vs. Desktop Edition« auf Seite 10.

Funktionsumfang der PowerShell

Es mag hilfreich sein, sich die PowerShell als Werkbank vorzustellen. An diesem speziellen Arbeitsplatz, der »Shell«, liegen einige Basiswerkzeuge, die »Operatoren«, bereit, die jedoch ohne Werkstoffe, die »Objekte«, wenig Nutzen entfalten. Das Betriebssystem und die installierten Applikationen (einschließlich Anwendungsservern wie Microsoft Exchange, Microsoft System Center etc.) liefern den Programmcode, den Sie schlussendlich mittels PowerShellBefehlen, den »Cmdlets«, oder eigenen Funktionen ausführen.

Computer mit gleicher PowerShell-Version sind demnach nicht zwingend funktionsgleich.

TIPP

Ein Beispiel: Seit Windows 8 listet Ihnen das Cmdlet Get-Net-Adapter die Netzwerkschnittstellen des Systems auf. Der Befehl greift dabei auf die (W)MI-Klasse MSFT_NetAdapter im Namespace root/StandardCimv2 zurück.

In Windows 7 ist die Klasse nicht implementiert, der Befehl Get-NetAdapter steht Ihnen unabhängig von der installierten Power-Shell-Version nicht zur Verfügung.

Abbildung 1: »Get-NetAdapter nicht verfügbar (Windows 7)«

Abbildung 2: »Get-NetAdapter verfügbar (Windows 10)«

Windows-Server-Editionen enthalten zahlreiche Programme, »Rollen und Features« genannt, die nicht zum Funktionsumfang von Windows Clients gehören. Durch die Installation der »Remote Server Administration Tools« (RSAT) ergänzen Sie nicht nur die zur Verfügung stehenden grafischen Verwaltungswerkzeuge, sondern Sie erweitern auch den Funktionsumfang der PowerShell (mehr erfahren Sie im Kapitel Die PowerShell erweitern auf Seite 114). Beachten Sie, dass die aktuelle Version der RSAT in der Regel nur für die aktuelle Windows Client-Version zur Verfügung steht. Analog stehen Ihnen bei vielen Applikationsservern eigenständige Installationspakete zur Installation auf dem Client zur Verfügung.

Als Konsequenz sollten Sie zur Administration Ihrer IT stets das aktuellste Windows nutzen, zur Drucklegung dieses Buchs ist dies Windows 10. Selbst wenn Sie mittels Fernaufrufen ältere Geräte administrieren, profitieren Sie auf Ihrem Administrations-PC vom erweiterten Funktionsumfang der RSAT sowie von den Verbesserungen der Plattform wie z. B. einer leistungsstarken Entwicklungsumgebung, dem »Integrated Scripting Environment« (ISE), oder der Syntaxhervorhebung in der PowerShell-Konsole.

Die Evolution der PowerShell

PowerShell 1

Die erste Version der PowerShell erschien 2006 als Updatepaket und wurde in Windows Server 2008 als optionales Feature integriert.

Die Version 1 kennt einen PowerShell-Host: powershell.exe, auch PowerShell-Konsole genannt. Die 129 Cmdlets bieten nur in wenigen Fällen eine integrierte Fernabfragefunktion.

Zu den Ausnahmen gehört jedoch das wichtige Get-WMIObject-Cmdlet, das den Zugriff auf die WMI-Schnittstelle ermöglicht und die PowerShell schon in ihrer ersten Version zu einem sehr nützlichen Alltagsbegleiter werden ließ.

Get-WmiObject -Class Win32_LogicalDisk -ComputerName sv1

Darüber hinaus ist der direkte Rückgriff auf die Objekte des .NET Frameworks möglich.

Abbildung 3: Die PowerShell 1 in Windows Server 2008

PowerShell 2

Die zweite Version ist integrierter Bestandteil von Windows 7 und Windows Server 2008 R2.

Die Anzahl der Basis-Cmdlets erhöht sich auf 236, zahlreiche Cmd-lets bieten nun eine integrierte Fernabfragefunktion. Darüber hinaus verfügt die Version 2 unter der Bezeichnung »PowerShell Remoting« über eine allgemeine Fernabfragefunktion auf Grundlage des modernen »WS-Managements« (WS-Man), einem standardisierten Netzwerkprotokoll auf Basis von Webservices und dem »Simple Object Access Protocol« (SOAP). Mit dem Cmdlet Invoke-Command können nun beliebige Befehle auf entfernten Geräten ausgeführt werden, die einen WS-Man-Server bereitstellen.

Als Erweiterungsoption unterstützt die PowerShell nun Module als Alternative zu den PowerShell Snap-ins der ersten Version.

Erstmals steht neben der PowerShell-Konsole ein zweiter Host zur Verfügung: das »Integrated Scripting Environment« (ISE).

PowerShell 3

Die dritte Version, Bestandteil von Windows 8 und Windows Server 2012, wartet mit zahlreichen Neuerungen auf. Auffällig sind die runderneuerte ISE, das Autoloading von Modulen und die aktualisier-bare Hilfe (»Updatable Help«).

Die Zahl der integrierten Befehle steigt sprunghaft auf 1.157 (440 Cmdlets, 717 Funktionen), was wesentlich der CDXML-Technologie (»Cmdlet Definition XML«) zu verdanken ist, mit der Cmdlets auf Grundlage von WMI-Klassen weitgehend automatisiert erzeugt werden.

Mit den CIM-Cmdlets (»Common Information Model«) führt Microsoft seine Bemühungen fort, eine standardisierte Verwaltungsschnittstelle zu schaffen, die Fernzugriffe über das moderne WS-Man-Protokoll nutzt. Die vertraute WMI-Technologie, die für den Fernzugriff DCOM (»Distributed COM«) nutzt, bleibt zwar erhalten, wird aber perspektivisch durch ihre modernen Pendants ersetzt.

TIPP

»Standards Based Management«: Unter dem Dach der »Distributed Management Task Force« (DMTF) fördert Microsoft die Entwicklung von Standards zur Verwaltung heterogener IT-Landschaften. So stellt Microsoft einen quelloffenen CIM/WSMan-Server namens »OMI« für unixoide Betriebssysteme bereit, der den Netzwerkzugriff zwischen Unix- und Windows-Hosts ermöglicht. Im Kontext dieser Entwicklung veröffentlichte Microsoft auch DSC-Erweiterungen für einige Linux-Derivate.

(Mehr zum Thema DSC erfahren Sie im Abschnitt »Desired State Configuration (DSC)« auf Seite 101.)

Weiterführende Informationen erhalten Sie auf diesen Webseiten:

https://collaboration.opengroup.org/omihttps://blogs.technet.microsoft.com/windowsserver/2012/06/28/open-management-infrastructure/

Mit der vereinfachten Syntax kann ab PowerShell 3 in einigen Fällen auf geschweifte Klammern und die »Special Pipeline Variable« $_ verzichtet werden:

Beispiel 1: klassische Schreibweise (Arraysyntax)

Get-Process | Where-Object { $_.Handles -gt 500 }

Beispiel 2: vereinfachte Schreibweise (Simplified Syntax)

Get-Process | Where Handles -gt 500.

PowerShell 4

Mit der Veröffentlichung der vierten PowerShell-Version in Windows 8.1 und Windows Server 2012 R2 standen die Systempflege und Fehlerbereinigung im Mittelpunkt.

Die bedeutsamste Neuerung repräsentiert die »Desired State Configuration« (DSC), mit deren deskriptivem Ansatz Rechenzentren orchestriert werden sollen. Mit dem Schlüsselwort Configuration wird in einem PowerShell-Skript ein Sollzustand beschrieben, bei dessen Aufruf eine MOF-Datei erzeugt wird, die mittels Start- DscConfiguration auf einem oder mehreren Computern angewendet wird.

Da DSC im Kern keinerlei Fähigkeiten zur Konfiguration eines Betriebssystems oder einer Applikation bietet, sind sogenannte DSC-Ressourcen erforderlich, die die gewünschte Konfiguration ausführen. Die DSC-Ressource kann über ein Modul zur Verfügung gestellt werden und muss selbst keinen PowerShell-Code enthalten. DSC-Ressourcen stehen auch für Nicht-Windows-Systeme zur Verfügung, wobei der Programmcode zur Konfiguration eines Linux-Hosts beispielsweise in Python geschrieben sein kann.

PowerShell 5

Mit Windows 10 und Windows Server 2016 liefert Microsoft die fünfte Version der PowerShell aus, die zahlreiche spannende Neuerungen enthält.

Die Schlüsselworte Class und Enum erlauben erstmalig das Erstellen von eigenen Klassen (»Class«) unter Verwendung eigener Datentypen (»Enum«), was das Erstellen eigener DSC-Ressourcen vereinfacht und die PowerShell syntaktisch näher an objektorientiere Hochsprachen wie C# rücken lässt.

Wie üblich enthält die aktualisierte Version eine Reihe neuer Cmd-lets, unter denen ConvertFrom-String und Convert-String hervorstechen. Die Cmdlets konvertieren Zeichenketten auf Grundlage von Beispielen, die der Anwender vorgibt. Die Befehle basieren auf regulären Ausdrücken, befreien den Administrator jedoch davon, diese oftmals schwer zu definierenden Suchmuster selbst zu erstellen.

Die neuen Module PowerShellGet und PackageManagement ermöglichen das Nachladen und Installieren von Software. So erhält man über Find-Module und Install-Module (Modul PowerShellGet) auf einfache Weise Zugriff auf die PowerShell Gallery und weitere, selbst zu konfigurierende, Repositories. Mit den Cmdlets Find-Package und Install-Package installiert man analog Softwarepakete. Beide Module erfordern einen NuGet-Provider (basierend auf nuget.exe), der bei der ersten Verwendung heruntergeladen werden kann.

TIPP

Die PowerShell Gallery ist eine von Microsoft betriebene Platt-form zum Bereitstellen von Erweiterungen für die Windows PowerShell (https://www.powershellgallery.com). Die dort angebotenen Lösungen werden auf Schadsoftware geprüft, bevor sie öffentlich zugänglich gemacht werden. Nach einer längeren Preview-Phase ist sie seit Februar 2016 offiziell freigegeben.

Mit »Just Enough Admin« (JEA) erweitert Microsoft in PowerShell 5 die Technologie der »Constrained Endpoints« um ein Rollenmodell zur (Fern-)Administration mittels virtueller Administratorenkonten und spezifischer Endpunkte. Startet ein nicht privilegierter Anwender eine (Remote-)Session, können ihm spezifische, weiterführende Rechte zugewiesen werden.

Die vielleicht auffälligste Neuerung ist im Kern keine Neuerung der PowerShell 5, sondern des zugrunde liegenden Betriebssystems: Mit Windows 10 und Windows Server 2016 stellt Microsoft erstmals seit Jahren ein signifikantes Update der Konsolen-Applikation zur Verfügung. Sowohl in cmd.exe als auch in powershell.exe lässt sich die Größe der Konsole mit einfachem Ziehen verändern, wobei der angezeigte Text automatisch umgebrochen wird. Der Konsolenhintergrund lässt sich granular transparent schalten, und die system-weit üblichen Tastenkombinationen zum Kopieren und Einfügen (Strg + C, Strg + V) funktionieren nun endlich auch in der Konsole.

Die Zukunft: Powershell Core vs. Desktop Edition

Im Juni 2016 veröffentlichte Microsoft .NET Core 1.0 für Windows, Linux und macOS eine modulare Neuentwicklung, die eine Teilmenge des weiterhin verfügbaren »vollständigen« .NET Frameworks bereitstellt. Im August 2016 folgte die Veröffentlichung des Quell-textes der PowerShell unter der MIT Lizenz. Zeitgleich gab man bekannt, dass die PowerShell zukünftig auch für alternative Betriebssysteme (Linux, macOS) verfügbar sein wird. Basis dieser Implementierung ist die oben genannte plattformübergreifende .NET Core CLR (Common Language Runtime).

Windows Server 2016 erlaubt eine miniaturisierte Installation namens Nano-Server, die ebenfalls jene .NET Core CLR unterstützt, nicht aber das vollständige .NET Framework, das in allen anderen Installationsoptionen unter Windows integriert ist. Diese funktional beschränkten Spezialversionen der PowerShell bezeichnet Microsoft als Core Edition.

Abbildung 4: PowerShell 5.1 »Core Edition«

Mit dem Erscheinen von Windows 10 Version 1607, dem »Anniversary Update«, und Windows Server 2016 erhält die PowerShell erstmals eine Unterversion, die neben Fehlerkorrekturen auch eine Unterscheidung zwischen eben jener »Core Edition« und der vertrauten Variante, zukünftig »Desktop Edition« genannt, einführt: die Power-Shell 5.1.

Das Update auf WMF 5.1 unterstützt die gleichen Betriebssysteme wie auch WMF 5.0.

Weiterführende Informationen über Microsofts OpenSource-Strategie und »PowerShell on Nano Server« finden Sie unter den nachfolgenden Links:

https://technet.microsoft.com/en-us/library/mt671124(v=ws.12).aspxhttps://azure.microsoft.com/en-us/blog/powershell-is-open-sourced-and-is-available-on-linux/

Die PowerShell als Sprache

Die PowerShell kennt eine Reihe von ausführbaren Befehlen: Cmd-lets (Get-Process), Aliasse (ps), Funktionen (mkdir), Ausdrücke (2+2), externe Programme (ipconfig.exe) sowie Dateinamen (notiz.txt, skript.ps1), wobei im letztgenannten Fall die verknüpfte Anwendung gestartet und das Dokument geladen wird, analog zu dem Verhalten in der klassischen Eingabeaufforderung.

HINWEIS

Die Dateinamenserweiterung *.ps1 lässt keinen Rückschluss auf die zugrunde liegende PowerShell-Version zu. Mit der Anweisung requires im Kopf einer Skriptdatei lassen sich Versionsanforderungen definieren.

Mehr dazu verrät Get-Help about_Requires.

Cmdlets

Das Herz der Skriptsprache PowerShell sind die sogenannten Cmd-lets (gesprochen: »Commandlets«). Die Implementierung der Cmd-lets erfolgt als spezialisierte .NET-Klassen oder als erweiterte Funktionen (»Advanced Functions«, auch »Script Cmdlets« genannt), die zur Laufzeit innerhalb der PowerShell instanziiert und aufgerufen werden. Eine Übersicht über die Ihnen zur Verfügung stehenden Cmdlets erhalten Sie mit Get-Command.

Cmdlets bestehen aus zwei Teilen, einem Verb und einem Substantiv, die durch einen Bindestrich miteinander verbunden sind. Diese Zusammensetzung der Cmdlets aus einer Verb-Substantiv-Syntax mag am Anfang etwas ungewohnt sein, aber Sie werden gerade zu Beginn Ihrer Arbeit schnell feststellen, dass diese strikte Syntax Ihnen dabei hilft, sich in die PowerShell und ihre Befehle einzuarbeiten. Eine Übersicht über die in der PowerShell zugelassenen Cmdlet-Verben finden Sie im Referenzteil dieses Buchs ab Seite 129.

Get-ProcessGet-Process -name powershellGet-ChildItemGet-ChildItem -Path C:\Windows -filter *.xml -Recurse

Je nach Zweck des jeweiligen Cmdlet hat es einen oder mehrere Parameter. Sie übergeben dem Parameter einen Wert und modifizieren so die Wirkungsweise des Cmdlet. So gibt der Aufruf Get-ChildItem ohne Parameter alle Dateien und Ordner des aktuellen Verzeichnisses zurück. Wird zusätzlich der Parameter -Filter *.xml angegeben, werden nur XML-Dateien angezeigt.

Eine besondere Form der Parameter sind Schalter, sogenannte Switches. Ihre Aufgabe ist es, Funktionen der Cmdlets zu aktivieren oder zu deaktivieren. Im vorherigen Beispiel kann unter Verwendung des Schalters -Recurse die Suche auf die Unterordner ausgedehnt werden. Schalter funktionieren also durch Hinzufügen oder Weglassen und benötigen keinen Wert.

Wenn der Aufruf eines Parameters wie oben über den Namen erfolgt, ist es unerheblich, an welcher Stelle sie nach dem Cmdlet angegeben werden. Weiterhin können Sie den Parameternamen auch abkürzen. Er kann auf bis zu einem einzelnen Buchstaben abgekürzt werden, solange er eindeutig innerhalb der Parameter des Cmdlet angesprochen wird. In dem Beispiel mit Get-ChildItem können Sie -Filter maximal bis auf -Fi abkürzen, da es einen weiteren Parameter mit dem Buchstaben F beginnend gibt: -Force.

Die PowerShell kann auch ohne Angabe des Parameternamens, also allein durch eine Reihe von Werten, eine Zuordnung vornehmen. Dieser sogenannte positionale Ansatz erwartet die Angaben in einer festgelegten Reihenfolge. Wenn diese Reihenfolge eingehalten wird, ordnet die PowerShell die übergebenen Werte den Parametern nach ihrer Position zu.

Get-Process powershellGet-ChildItem C:\Windows *.xml -r

Welche Parameter das jeweilige Cmdlet hat und in welcher Reihenfolge diese genutzt werden können, erfahren Sie über die Hilfe zum Cmdlet durch den Aufruf Get-Help -Parameter *.

Cmdlets arbeiten mit Objekten, diese bekommen sie also entweder übergeben und verarbeiten sie weiter, oder sie geben das Ergebnis ihrer Arbeit als Objekte an andere Cmdlets weiter. Dabei wird jedes Objekt individuell verarbeitet. Die Mächtigkeit der Sprache und dieser Implementierungsart kommt im Speziellen bei der Arbeit in der Pipeline zum Tragen.

TIPP

Die PowerShell ergänzt das fehlende Get, wenn kein anderer ausführbarer Ausdruck gleichen Namens gefunden wird. So wird process zum Synonym für Get-Process.

Cmdlets sind also die spezialisierten Werkzeuge auf der Werkbank des Administrators. Eine Liste ausgewählter Cmdlets finden Sie im Anhang. Je nach installierter Rolle oder zusätzlichen Serverprodukten wird die Liste der zur Verfügung stehenden Cmdlets deutlich länger werden.

TIPP

Erzeugen Sie eine Liste der Cmdlets auf Ihrem lokalen Computer mit dem folgenden Befehl:

Get-Command -CommandType Cmdlet | ForEach-Object {  Get-Help $_.name -Category Cmdlet } | Format-Table name,    synopsis -AutoSize | Out-File 'C:\Foo\CmdletSynopsis.txt'

Aliasse

Lesbarkeit und Entdeckbarkeit stehen bei der Namensgebung der Cmdlets im Vordergrund. Wenn Sie darüber hinaus Parameter benennen und auf Abkürzungen verzichten, machen Sie es Ihren Kollegen leicht, die Befehlsfolge nachzuvollziehen.

Ihre Befehle können durch die Verwendung von Aliassen aber auch dramatisch verkürzt werden.

ps powershellls C:\Windows *.xml -r

Ihnen wird auffallen, dass diese Befehle zu den gleichen Ergebnissen führen wie die vorhergehenden Beispiele. Offenkundig ist ps ein Pseudonym (»Alias«) für Get-Process, ls ein Pseudonym für Get-ChildItem. Sie können mittels Get-Alias und Get-Command Aliasse finden und mit New-Alias eigene Pseudonyme definieren.

Get-AliasGet-Command -CommandType AliasGet-Alias -Definition Get-ChildItemNew-Alias gh Get-Help

Wenn Aliasse verkürzte Parameternamen und den positionalen Ansatz kombinieren, werden Ihre PowerShell-Befehle schnell zum Geheimcode für Außenstehende.

TIPP

Übertragen Sie die nachfolgende Befehlskette in eine Langform:

ps | sort Handles -des | select -f 10

Provider

In der PowerShell stellen Ihnen die Provider den Zugriff auf Daten sicher. Dabei wird zwischen Daten in hierarchischer und Daten in tabellarischer Struktur unterschieden. Die Provider für den Zugriff auf hierarchische Daten sind das Dateisystem, die Registry, der Zertifikatsspeicher und WS-Man. Für den Zugriff auf tabellarische Daten stehen die Provider Alias, Environment, Function und Variable zur Verfügung. Eine Liste der installierten Provider bekommen Sie mit dem Cmdlet Get-PSProvider.

Name         Capabilities                  Drives----         ------------                  ------------Registry     ShouldProcess, Transactions   {HKLM, HKCU}Alias        ShouldProcess                 {Alias}Environment  ShouldProcess                 {Env}FileSystem   Filter, ShouldProcess,             Credentials                   {C, D, E, Y...}Function     ShouldProcess                 {Function}Variable     ShouldProcess                 {Variable}Certificate  ShouldProcess                 {cert}WSMan        Credentials                   {WSMan}

Die Ausgabe (im Beispiel Windows 10) kann je nach installierter Software auf Ihrem Rechner variieren.

Alle Provider haben ein gemeinsames Navigationsparadigma. Es beginnt damit, dass Sie über die Provider Laufwerke verbinden und mit dem aus dem Dateisystem bekannten Befehl cd: auf das jeweilige Laufwerk wechseln können. Vergessen Sie dabei bitte den Doppelpunkt nicht. Den Namen des Laufwerks können Sie der Spalte »Drives« in der obigen Tabelle entnehmen und sich über das Cmdlet Get-PSDrive auch eine ausführliche Liste anzeigen lassen. Wie im Dateisystem können Sie dann bei den hierarchischen Providern mit dem Befehl cd zwischen den einzelnen Elementen vor- und zurücknavigieren. Dabei ist cd ein Alias für das Cmdlet Set-Location.

Sie können mit dem Cmdlet New-PSDrive auch weitere Laufwerke unter Angabe des zukünftigen Namens, des Providers sowie der zu verwendenden Root verbinden. Das anzugebende Verzeichnis für Root muss dazu bereits existieren und kann auch eine Netzwerkfreigabe sein.

Das folgende Beispiel zeigt einen derartigen Aufruf:

New-PsDrive -Name MyPSFolder-PsProvider FileSystem -Root C:\data

Speziell für dieses Cmdlet ist der Schalter -Persist zum dauerhaften Verbinden des Laufwerks interessant, der in der PowerShell 3 neu eingeführt wurde. -Persist funktioniert nur mit freigegebenen Netzwerkordnern. Damit ist die Lücke zu net use geschlossen, mit dem bislang Netzwerklaufwerke einfach und dauerhaft verbunden werden konnten. Sofern Sie nicht in einem anderen Sicherheitskon-text arbeiten, wird das Laufwerk auch im Windows-Explorer angezeigt und bleibt verbunden, auch wenn die PowerShell-Session geschlossen wird.

Der neue Aufruf sieht dann so aus:

New-PsDrive -Name E -PsProvider FileSystem -Root \\sv1\data   -Persist

Neben der Bereitstellung von Laufwerken und dem damit verbundenen Zugriff auf die darin enthaltenen Daten stellen die einzelnen Provider ggf. auch spezielle Cmdlets für die Arbeit mit genau diesen Daten bereit. Diese Cmdlets können dann natürlich nicht für die Arbeit mit anderen Daten, genauer gesagt: Objekten, verwendet werden. Als ein Beispiel sei das Cmdlet Get-PfxCertificate genannt. Es kann nur zum Abruf von Informationen über PFX-Zertifikatsdateien genutzt werden. Im Dateisystem können Sie dieses Cmdlet nicht sinnvoll nutzen.

TIPP

Seit Windows 8/Windows Server 2012 können Sie alternativ das Cmdlet New-SmbMapping verwenden, das sich jedoch im Zusammenspiel mit dem Windows-Explorer als fehlerhaft erweist: Sie sehen erst nach einem Neustart des Explorer-Prozesses das neue Laufwerk. Probieren Sie es aus!

New-SmbMapping -LocalPath E: -RemotePath \\sv1\data -persistentGet-Process -name explorer | Stop-Process

Die Pipeline

Die Pipeline ist eines der grundlegendsten Elemente der PowerShell. Über den Pipeline-Operator »|« werden Objekte zwischen Cmdlets übergeben. Die Ausgabe des ersten Cmdlet wird also zur Eingabe des zweiten Cmdlet. Dabei kann es sich um ein einzelnes Objekt oder um eine Vielzahl von Objekten handeln. Genau dieses Prinzip unterscheidet die PowerShell von anderen Shells, wie man sie ggf. von Unix kennt. Während dort auf der Basis von Text Informationen aus einem Verarbeitungsschritt über die Pipeline an den nächsten Befehl übergeben werden, sind es bei der PowerShell typisierte Objekte auf der Basis des .NET Frameworks. Eine komplexere Analyse des übergebenen Texts unter eventueller Berücksichtigung nationaler Zeichensätze kann somit entfallen. Sogar die Konstruktion eigener Objekte ist möglich.

Get-Process |