29、使用 PowerShell 7 管理 Windows、Linux 和 macOS 系统

使用 PowerShell 7 管理 Windows、Linux 和 macOS 系统

1. 使用 CIM 和 WMI 查询数据

在 Windows 环境中，我们可以使用 CIM（Common Information Model）和 WMI（Windows Management Instrumentation）完成两项主要任务：查找信息和更改设置，并且通常可以同时在大量计算机上执行这些操作。下面介绍两个常用的 CIM cmdlet：

1.1 Get - CimClass

此 cmdlet 用于获取指定命名空间中的 CIM 类列表，如果未指定命名空间，则使用默认命名空间。其参数如下：
| 参数 | 描述 |
| ---- | ---- |
| -ClassName | 可指定一个类，或在查找特定类时提供部分类名，例如 Get - CimClass -ClassName *disk* 会获取 CIMV2 中名称包含“disk”的所有类。 |
| -Namespace | 允许指定除 root/CIMV2 之外的命名空间。 |
| -ComputerName | 可指定远程计算机，可使用 FQDN、NetBIOS 名称或 IP 地址。 |
| -MethodName | 用于搜索具有特定方法的类，例如 Get - CimClass -MethodName 'term*' 会返回具有 Terminate 方法的 Win32_Process 类。 |
| -PropertyName | 类似于 -MethodName 参数，用于搜索具有特定属性的类。 |
| -QualifierName | 限定符类似于应用于类的标签，没有标准列表，但有时很有用，如 Get - CimClass -QualifierName 'deprecated' 可检索正在逐步淘汰的类列表。 |
| -Amended | 获取修正后的信息，通常是根据计算机区域设置而变化的信息。 |
| -OperationTimeoutSec | 在对远程计算机运行命令时，可指定超时时间，默认网络超时时间为 3 分钟。 |
| -CimSession | 允许在预先存在的 CIM 会话中运行命令。 |

1.2 Get - CimInstance

该 cmdlet 用于获取给定 CIM 类的实例，默认命名空间为 root/CIMV2 。它与 Get - CimClass 有许多相同的参数，也有一些差异：
| 参数 | 描述 |
| ---- | ---- |
| -CimSession | 与 Get - CimClass 相同。 |
| -ClassName | 与 Get - CimClass 相同。 |
| -ComputerName | 与 Get - CimClass 相同。 |
| -Filter | 允许指定过滤字符串以仅获取特定实例，例如 Get - CimInstance -Classname Win32_Printer -Filter "Name like 'HP%'" 会查找本地计算机上的 HP 打印机，需使用 Windows Query Language (WQL) 或 Cassandra Query Language (CQL)。 |
| -KeyOnly | 仅返回实例的键属性，而非所有属性。 |
| -Namespace | 与 Get - CimClass 相同。 |
| -OperationTimeoutSec | 与 Get - CimClass 相同。 |
| -Property | 与 Get - CimClass 不同，此参数用于检索指定属性列表，而非搜索具有给定属性的实例。 |
| -Query | 允许指定用 WQL 或 CQL 编写的查询字符串，例如 Get - CimInstance -Query "SELECT * from Win32_Printer WHERE name LIKE 'HP%'" 会再次查找 HP 打印机。 |
| -QueryDialect | 指定查询所使用的方言，默认是 WQL，通常仅在提供用 CQL 编写的查询时使用。 |
| -Shallow | 默认情况下， Get - CimInstance 返回类的所有实例以及任何子类的实例，此参数可防止返回子类的结果。 |

这两个 cmdlet 都有 -ComputerName 参数用于处理远程计算机。每次使用该参数时，会创建并移除一个临时 CIM 会话。如果要对远程计算机运行多个命令，可以创建一个持久的 CIM 会话。

2. CIM 会话

有四个用于操作 CIM 会话的 cmdlet： New - CimSession 、 Get - CimSession 、 Remove - CimSession 和 New - CimSessionOption 。它们的行为与 PowerShell 远程处理 cmdlet 非常相似。CIM 会话在使用 Kerberos 作为默认身份验证方案的 Active Directory 域环境中效果最佳。如果不可用，则需要将远程计算机添加到 WinRM 的受信任主机例外列表中。

New - CimSession 的参数如下：
| 参数 | 描述 |
| ---- | ---- |
| -Authentication | 指定要使用的身份验证方案，在域环境中，Kerberos 是最佳选择。 |
| -CertificateThumbprint | 在基于证书的身份验证方案中，需要提供证书的详细信息。 |
| -ComputerName | 要操作的远程计算机名称，如果未指定，则通过 DCOM 创建到本地计算机的 CIM 会话，远程计算机使用 WSMan。 |
| -Credential | 根据所使用的身份验证方案，可能需要提供凭据对象。 |
| -Name | 可为会话分配一个友好名称，方便操作。 |
| -OperationTimeoutSec | 与 Get - CimClass 相同。 |
| -Port | 在网络受限的情况下可指定特定的 TCP 端口，但不建议这样做。 |
| -SessionOption | 允许通过 New - CimSessionOption 创建一个 SessionOption 对象来设置会话的高级选项。 |
| -SkipTestConnection | 阻止 cmdlet 在创建会话之前测试会话连接性。 |

以下是使用 CIM 会话的示例：

# 创建一个本地 CIM 会话并命名为 localsession
New - CimSession -ComputerName localhost -Name localsession
# 获取会话详细信息
Get - CimSession -Name localsession
# 移除会话
Remove - CimSession -Name localsession

3. 更改 WMI 对象的属性

我们可以使用 CIM cmdlet 来操作 WMI 存储库中的对象，例如更改其属性或使用其方法。以下是更改属性的示例：

# 获取本地 HP 打印机的信息
Get - CimInstance Win32_Printer | Where - Object {$_.Name -like 'HP*'} | gm
# 创建一个变量并存储 HP 打印机对象
$printer = Get - CimInstance Win32_Printer | Where - Object {$_.Name -like 'HP*'}
# 检查变量内容
$printer
# 检查 Comment 属性的当前值
$printer.Comment
# 更改 Comment 属性的值
$printer.Comment = "I Love PowerShell"
# 将更改写回到 WMI 存储库
Set - CimInstance -InputObject $printer

需要注意的是，打印机对象的大多数属性是不可写的，例如 Default 属性不能使用 Set - CimInstance 设置。

4. 发现和调用 WMI 对象的方法

要了解对象的可用方法，可使用以下命令：

Get - CimClass -Class Win32_Printer | Select - Object -ExpandProperty CimClassMethods

由于 WMI 不是 PowerShell 的一部分，PowerShell 文档可能无法提供帮助，通常需要从 Microsoft 网站获取信息：https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/cimwin32prov/cimwin32 - wmi - providers

以下是调用 Win32_Process 类的 Create 方法启动 Notepad 程序的示例：

Invoke - CimMethod -ClassName Win32_Process -MethodName Create -Arguments @{CommandLine = 'notepad.exe'}

返回值为 0 表示成功，同时会返回新创建的 Notepad 进程的 ProcessId 。该命令可能会在后台创建进程，不会立即看到 Notepad 窗口，但会在任务栏中看到。

5. 在 Linux 和 macOS 上使用 PowerShell

Linux 是服务器最常用的操作系统，但有多种不同的发行版。接下来将介绍如何在 Ubuntu 和 CentOS 等常见 Linux 发行版以及 macOS 上使用 PowerShell。

5.1 访问 Linux 机器

首先需要获取对 Linux 机器的访问权限，以便进行练习。

5.2 安装 PowerShell 7

可以使用包管理器或直接下载的方式在 Linux 上安装 PowerShell 7。

5.3 安装 VS Code

安装 VS Code 并在 CentOS 7 上进行设置。

5.4 在 Linux 上运行 PowerShell

在 Linux 上运行 PowerShell 与在 Windows 上有一些主要区别，常见的使用方式是通过 Secure Shell (SSH) 协议进行远程会话。

5.5 在 macOS 上安装 PowerShell 和 VS Code

可以使用免费的开源包管理器 Homebrew 轻松安装 PowerShell 和 VS Code。

总之，PowerShell 7 在不同的操作系统环境中都有其独特的应用方式，通过合理使用 CIM 和 WMI 以及掌握不同系统的安装和使用方法，可以更高效地进行系统管理和自动化操作。

使用 PowerShell 7 管理 Windows、Linux 和 macOS 系统

6. 在 Linux 上安装 PowerShell 7 的具体步骤

6.1 使用包管理器安装（以 Ubuntu 为例）

• 添加 Microsoft 包存储库 ：

wget -q https://packages.microsoft.com/config/ubuntu/$(lsb_release -rs)/packages-microsoft-prod.deb
sudo dpkg -i packages-microsoft-prod.deb

• 更新包索引 ：

sudo apt-get update

• 安装 PowerShell ：

sudo apt-get install -y powershell

6.2 使用包管理器安装（以 CentOS 为例）

• 添加 Microsoft 包存储库 ：

sudo rpm --import https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc
sudo sh -c 'echo -e "[packages-microsoft-com-prod]\nname=packages-microsoft-com-prod \nbaseurl=https://packages.microsoft.com/yumrepos/microsoft-rhel7.3-prod\nenabled=1\ngpgcheck=1\ngpgkey=https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc" > /etc/yum.repos.d/microsoft.repo'

• 安装 PowerShell ：

sudo yum install -y powershell

6.3 直接下载安装

可以从 PowerShell 官方 GitHub 发布页面 下载适用于 Linux 的二进制包，然后进行手动安装。以 .tar.gz 包为例：
- 下载包 ：

wget https://github.com/PowerShell/PowerShell/releases/download/v7.3.6/powershell-7.3.6-linux-x64.tar.gz

• 创建安装目录 ：

mkdir ~/powershell

• 解压包到安装目录 ：

tar -zxf powershell-7.3.6-linux-x64.tar.gz -C ~/powershell

• 添加可执行权限 ：

chmod +x ~/powershell/pwsh

• 创建符号链接（可选） ：

sudo ln -s ~/powershell/pwsh /usr/bin/pwsh

7. 在 CentOS 7 上安装和设置 VS Code

7.1 安装 VS Code

• 添加 Microsoft 包存储库 ：

sudo rpm --import https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc
sudo sh -c 'echo -e "[code]\nname=Visual Studio Code\nbaseurl=https://packages.microsoft.com/yumrepos/vscode\nenabled=1\ngpgcheck=1\ngpgkey=https://packages.microsoft.com/keys/microsoft.asc" > /etc/yum.repos.d/vscode.repo'

• 安装 VS Code ：

sudo yum install -y code

7.2 设置 VS Code

• 打开 VS Code ：在终端中输入 code 启动 VS Code。
• 安装 PowerShell 扩展 ：打开 VS Code 后，点击扩展图标（左侧边栏第五个图标），在搜索框中输入 PowerShell ，选择 PowerShell 扩展并点击安装。

8. 在 Linux 上运行 PowerShell 的差异和远程会话

8.1 主要差异

• 文件路径 ：Linux 使用 / 作为路径分隔符，而 Windows 使用 \ 。
• 环境变量 ：Linux 环境变量的设置和使用方式与 Windows 不同。
• 命令兼容性 ：一些 Windows 上的 PowerShell 命令在 Linux 上可能不可用或有不同的行为。

8.2 通过 SSH 进行远程会话

• 确保 SSH 服务已启动 ：在 Linux 服务器上，使用以下命令启动 SSH 服务：

sudo systemctl start sshd
sudo systemctl enable sshd

• 从本地计算机连接到远程 Linux 服务器 ：

ssh username@server_ip

• 在 SSH 会话中启动 PowerShell ：

pwsh

9. 在 macOS 上安装 PowerShell 和 VS Code

9.1 安装 Homebrew

如果尚未安装 Homebrew，可以使用以下命令进行安装：

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

9.2 安装 PowerShell

brew install --cask powershell

9.3 安装 VS Code

brew install --cask visual-studio-code

10. 总结与对比

操作系统	PowerShell 安装方式	常用工具安装方式	运行特点
Windows	可通过官方安装包、PowerShell Gallery 等方式安装	可使用 Windows 自带的应用商店、安装包等方式安装	与 Windows 系统紧密集成，部分模块仅适用于 Windows
Linux（Ubuntu、CentOS）	可使用包管理器（如 apt、yum）或直接下载安装	可使用包管理器安装常用工具，如 VS Code	文件路径、环境变量等与 Windows 不同，部分命令兼容性有差异
macOS	使用 Homebrew 包管理器安装	使用 Homebrew 安装常用工具，如 VS Code	基于 Unix 内核，与 Linux 有一些相似之处，但也有自身特点

通过以上对不同操作系统上 PowerShell 的使用介绍，我们可以看到 PowerShell 7 在跨平台管理方面的强大能力。无论是 Windows 系统的 CIM 和 WMI 操作，还是 Linux 和 macOS 上的安装与使用，都为系统管理员和开发者提供了统一的自动化和管理解决方案。

mermaid 流程图：

graph LR
    A[选择操作系统] --> B{Windows}
    A --> C{Linux}
    A --> D{macOS}
    B --> E[使用 CIM 和 WMI 管理]
    C --> F[安装 PowerShell 7（包管理器或直接下载）]
    C --> G[安装 VS Code]
    C --> H[通过 SSH 远程会话]
    D --> I[使用 Homebrew 安装 PowerShell 和 VS Code]

通过合理利用 PowerShell 7 在不同操作系统上的特性，我们可以更高效地完成系统管理和自动化任务，提高工作效率和系统的稳定性。