Soluções com o Windows PowerShell - Revista Infra Magazine 6

Por muitos anos certamente administradores gerenciaram seus servidores e produtos Microsoft utilizando GUI (Graphical User Interface – Interface Gráfica de Usuário), cmd.exe, VBScript e talvez outras tecnologias complementares.

Em função de maior flexibilidade e extensão, a Microsoft vem tentando fazer com que o Microsoft Windows PowerShell seja a ferramenta de gerenciamento de melhor escolha. Para isso, os novos produtos de servidores requerem Windows PowerShell para administração em função da sua facilidade no gerenciamento e na manutenção.

O Microsoft Windows PowerShell é um novo prompt de comando do Windows que comparado ao antigo cmd.exe é muito mais poderoso. É voltado ao uso de scripts para manutenção de sistemas por parte de administradores, oferecendo maior controle do sistema e agilidade na automatização de tarefas como backup, transferência de arquivos, parametrização de aplicações como Microsoft Exchange, entre outras.

Criado em uma estrutura do Framework .NET, o Windows PowerShell ajuda os profissionais de Tecnologia da Informação (TI) e usuários a controlar e automatizar a administração do Sistema Operacional Windows e os aplicativos que são executados no mesmo. É sobre este tema que o conteúdo deste artigo é baseado.

Windows PowerShell Versão 2.0

Até o momento da escrita deste artigo, o Windows PowerShell encontrava-se na versão 2.0, que oferece diversas melhorias, a saber:

1. Comunicação remota: Permite executar comandos em um ou mais computadores remotamente, a partir de um computador que esteja executando o Windows PowerShell;

2. ISE (Integrated Scripting Environment – Ambiente de Script Integrado): Permite executar comandos interativos, editar e depurar scripts em um ambiente gráfico, incluindo ao ambiente sintaxe realçada por cor, depuração gráfica, suporte a Unicode e ajuda contextual do código;

3. Módulos: Permite ao desenvolvedor e ao administrador dividir e organizar o código escrito em Windows PowerShell em unidades reutilizáveis e independentes;

4. Trabalhos em background: Permite a execução de comandos PowerShell em segundo plano, sem interação com o console;

5. Novos cmdlets (pronuncia-se command-lets): São comandos integrados que estão incluídos no Windows PowerShell. Assemelham-se aos comandos internos em outros shells, como por exemplo, o dir, encontrado no cmd.exe. Podem ser chamados diretamente da linha de comando do Shell e executados no contexto desse interpretador, e não como um processo separado.

Primeiro contato

A instalação do Windows PowerShell é feita a partir do Windows XP com Service Pack 3, e, também, nas versões superiores do Windows, tendo como pré-requisito a instalação do Microsoft .NET Framework 2.0 com Service Pack 1 ou superior.

Após a instalação, começaremos então a entender como funciona o Windows PowerShell. Para inicialização do mesmo, basta executá-lo a partir do menu Iniciar. Para isto, clique em Iniciar > Executar. Observe que aparecerá uma caixa solicitando a digitação do comando a ser executado, que é Poweshell.exe. Feito isso, será aberto um shell para execução dos comandos e criação de scripts, conforme ilustrado na Figura 1.

Figura 1. Prompt de comando do Windows PowerShell quando inicializado.

Comandos internos do PowerShell

Como foi dito, o Windows PowerShell é repleto de comandos chamados cmdlets. Existem mais de 250 comandos do Windows PowerShell para aprender. No entanto, veremos que pela estrutura com que o Windows PowerShell foi desenhado, facilmente encontraremos os comandos que precisamos com uma ótima documentação para ajuda.

Ao contrário da maioria das outras interfaces de linha de comando, o Windows PowerShell foi padronizado utilizando verbos auxiliares no início dos comandos. Uma convenção de nomenclatura para saber como um cmdlet irá agir. Esta padronização é importante pois simplifica a curva de aprendizado, e a documentação do comando fornece uma descrição do que o cmdlet faz e formas de utilizá-lo.

As palavras reservadas dos cmdlets do Windows Power Shell são baseadas no inglês, por isto tem-se no início dos comandos verbos como Get, Set, Add, dentre outros. Por exemplo, se desejar ver uma lista de cmdlets disponíveis no Windows PowerShell, basta digitar o cmdlet:

Get-Command <enter>

Figura 2. Lista de cmdlets exibidos com o uso do comando Get-Command.

Na saída de Get-Command, apresentada na Figura 2, é possível notar que existe uma série de outros comandos que começam com Get, Set, Clear, Add, Start, etc. Isso simplifica bastante a curva de aprendizado em função da padronização dos comandos iniciados sempre com um verbo auxiliar.

Ainda com a janela aberta, vamos dar sequência ao nosso estudo, familiarizando-se ainda mais com o Windows PowerShell e entendendo melhor esse cmdlet chamado Get-Command.

Para quem já utilizou outra linguagem de script e está acostumado com comandos, percebe que muitos retornam informações sem a necessidade de parâmetros.

No uso do comando Get-Command pode-se incrementá-lo passando, por exemplo, um parâmetro que ajude a listar comandos com verbos específicos, ou seja, se houver necessidade de resgatar uma lista de comandos iniciados com algum verbo, como Get, Set, New ou outro qualquer, basta informa-lo via parâmetro.

Tomando como exemplo que se queira uma lista de comandos que contenham o vergo Get, basta executar o mesmo comando utilizando o parâmetro “–Verb” e o verbo a ser listado. Por exemplo:

Get-Command –Verb Get <enter>

Figura 3. Lista de cmdlets iniciados com o verbo auxiliar Get.

Como se pode notar na Figura 3, com pouco contato e alguns minutos dedicados ao Windows PowerShell, facilmente pode-se identificar uma lista de comandos que anteriormente era difícil de ser encontrada no cmd.exe.

Bom, já sabemos como listar comandos e filtrá-los de acordo com nossa necessidade. Deste modo, se em algum momento precisarmos adquirir alguma informação do sistema operacional, como por exemplo, a data, é necessário obter (verbo Get) uma informação que neste caso trata-se da data. Então basta procurar na lista de saída do Get-Command –Verb Get se tem algo relacionado à data. Nesse caso, veremos na listagem o comando Get-Date e facilmente receberemos a informação da data.

Help

Um ponto fundamental e indispensável para o aprendizado e uso da ferramenta é o sistema de ajuda, e neste contexto novamente o Windows PowerShell foi muito bem arquitetado.

Seguindo a linha de raciocínio e uso dos verbos auxiliares empregado no começo do comando, nota-se que para obter (Get) ajuda (Help) podemos utilizar novamente o comando Get-Command –Verb Get. Neste caso já é possível deduzir algo como Get-Help, e, sem muita surpresa, verificamos que o comando existe. Para facilitar, podemos digitar Get-<TAB> para completar o comando.

Até agora utilizamos o comando Get-Command para listar os cmdlets internos do PowerShell que contenham o verbo auxiliar Get. Aprendemos também que este e outros comandos podem receber parâmetros. Nesse ponto uma dúvida pode ser levantada com relação a quais parâmetros um comando espera receber. Para isto, utiliza-se o cmdlet Get-Help.

Deste modo, no prompt de comando do PowerShell, execute:

Get-Help

Na saída do mesmo é possível identificar outro padrão interessante do Windows PowerShell que também visa reduzir a sua curva de aprendizado. Ao digitar Get‑Help, uma saída na tela é exibida com uma série de informações sobre como utilizá-lo.

Nestas informações está contida uma pequena descrição do que faz o comando, a sintaxe, exemplos e comentários, mantendo sempre esta ordem e padrão para qualquer comando.

Como exemplo, digite o código abaixo no prompt do PowerShell:

Get-Help Get-Command <enter>

Figura 4. Informações obtidas para ajuda no uso do comando Get-Command.

Com a execução do comando Get-Help Get-Command, conforme ilustrado na Figura 4, é exibida uma saída com todas as informações relacionadas ao cmdlet. Nesse contexto, pode-se ter até links de acesso à web, que oferecem mais detalhes sobre as opções do comando.

Com apenas dois cmdlets observamos que é possível aprender sobre diversos outros sem a necessidade de dedicar muito tempo navegando pela Internet em busca de informações. Com esta estrutura o Windows PowerShell proporciona mais objetividade na busca de comandos que resolvam nossos problemas ou melhore nossos resultados.

Desta forma, quando se deseja obter informações mais detalhadas sobre um cmdlet, basta usar o Get-Help passando como parâmetro o nome do cmdlet.

Para finalizar esta etapa, digite no prompt do PowerShell o comando: Get-Help Get-Command –Examples. Com ele pode-se obter diversos exemplos de uso do cmdlet especificado. Veja a Figura 5.

Figura 5. Lista de exemplos para uso do comando Get-Command.

A Tabela 1 apresenta um breve comparativo entre cmdlets e outros comandos internos do cmd.exe e do Unix Shell.

Tabela 1. Cmdlets comparados com outros comandos internos do cmd.exe e do Unix Shell.

Uma linguagem inteligente

Até o momento foi apresentado bem pouco do que o PowerShell pode fazer para os administradores. Vimos apenas dois cmdlets que nos mostraram uma lista gigante de outros cmdlets. De qualquer maneira, ainda não interagimos com muita inteligência, ou seja, apenas obtemos informações. No dia-a-dia da administração de redes, manipulando dados ou aplicações, tem-se a necessidade de interagir de forma inteligente, aplicando lógica na estrutura.

Scripts

O Windows PowerShell além de possuir comandos internos é uma linguagem de script do tipo dinâmica, em que não é necessário declarar o tipo de variável que será utilizada. Com isto, permite programar complexas operações usando cmdlets.

Por se tratar de uma poderosa linguagem de script, o Windows PowerShell suporta o uso de variáveis, constantes, funções, verificações (if-then-else), iterações (while, do, for e foreach), tratamentos de erros/exceções e interação com o Framework .NET.

Com base nisso, serão apresentados a seguir alguns aspectos de desenvolvimento para melhor interação e aproveitamento do Windows PowerShell na criação e execução de scripts.

Variáveis

Antes de iniciar a criação de scripts, é importante destacar que uma variável tem a funcionalidade de armazenar um determinado valor (não necessariamente numérico) durante algum tempo ou até o final da execução do script. Isto vai depender da finalidade com que a mesma foi criada.

Para criar uma variável basta acrescentar no início do nome o caractere “$”. Desta maneira a mesma armazenará um valor. Considerando que nossa variável se chama nome, devemos criá-la como “$nome”.

Para criar e atribuir um valor à variável $nome, por exemplo, digite dentro do prompt de comando do Windows PowerShell o seguinte:

$nome = “Leandro” 

Para testarmos o valor armazenado na variável, digite no prompt do Windows PowerShell o nome da variável (“$nome”). O valor obtido é uma string (conjunto de caracteres) contendo o nome “Leandro”. Na prática poderia conter, por exemplo, o nome de login de um usuário.

$nome

Para atribuir a data do dia de hoje à variável $data utilizando o cmdlet Get-Date, digite no prompt do Windows PowerShell o seguinte:

$data = Get-Date

Como já informado, o Windows PowerShell não é uma linguagem fortemente tipada, em que se faz necessário declarar a variável antes de ser utilizada, ou seja, não é necessário informar que a variável $nome é do tipo string. Vê-se claramente que em nenhum momento foi necessário declarar a variável e informar qual será o seu tipo (int, string, date, etc.). Nesse caso, foi executado o cmdlet Get-Date, atribuindo a saída à variável $data, deixando que o Windows PowerShell defina que tipo será a variável dinamicamente.

Se desejar escrever na tela o valor armazenado na variável, pode-se utilizar o cmdlet Write-Output, da seguinte forma:

Write-Output $data

Até então estamos manipulando valores sem nenhum tratamento antes de atribuir o mesmo à variável.

Uma atividade comum na criação de scripts é fazer a verificação de um resultado antes de armazená-lo e/ou manipulá-lo. Para isto, veremos declarações que ajudam a comparar o valor obtido com o valor desejado e então tomar alguma ação, antes de atribuir o valor à variável.

If, Then e Else

Para tratarmos a informação comparando-a com algum outro valor desejado, utilizam-se as declarações If, Then e Else, que podem ser entendidas como Se, Então e Senão, respectivamente. Com essas declarações é possível comparar um resultado obtido com um resultado esperado e então armazená-lo.

Utilizando a variável criada anteriormente chamada $data (onde se encontram armazenadas informações relacionadas à data de hoje, que foi atribuída através do cmdlet Get-Date), pode-se comparar o valor contido na variável com um dia da semana para identificar se os dias são iguais. Em caso afirmativo, pode ser exibida na tela uma mensagem dizendo que o dia é igual, caso contrário nada será exibido.

Para isso, digite no prompt de comando do Windows PowerShell o seguinte:

$data = Get-Date <enter>
  if ($data.DayOfWeek -eq (Get-Date).DayOfWeek) {Write-Output "O dia armazenado na variável é o mesmo dia da data de hoje"}

Verifica-se que se trata de algo bem simples, porém identificamos algumas particularidades na linguagem do Windows PowerShell muito interessantes.

Pelo fato das variáveis serem do tipo dinâmico, $data passa a ser do tipo Date ao receber o retorno do cmdlet Get-Date. Se porventura atribuíssemos uma string, $data seria do tipo string, ou seja, dinamicamente se modificaria para atender o valor recebido. Como se trata de uma variável do tipo Date, é possível manipulá-la como tal, chamando assim propriedades como DayOfWeek, que informa o dia da semana.

Se por acaso explorarmos a variável $nome, que recebeu uma string, veremos que esta, de forma semelhante, contém métodos e propriedades que nos permitem manipulá-la como uma string.

Para exemplificar, entre com o seguinte comando no prompt do Windows PowerShell:

$nome.ToUpper()

Tem-se como resultado o valor da variável com todas as letras em maiúsculo.

Por acaso, se você colocar um ponto depois do nome da variável $data e pressionar o TAB, poderá verificar que a mesma possui uma série de propriedades, tais como: Day, Hour, Year, entre outras.

O mesmo vale para o cmdlet Get-Date, que desta vez foi chamado entre parênteses para garantir que o Windows PowerShell obtenha a data e mostre apenas a propriedade DayOfWeek.

De posse das duas informações, podemos comparar se elas são iguais. No Windows PowerShell tem-se uma lista de operadores, conforme destacado na Tabela 2, que fazem essas comparações baseadas em palavras reservadas. No exemplo apresentado, foi comparado se os valores das variáveis são iguais, utilizando para isto a palavra reservada -eq.

Para entender o uso destas palavras reservadas, na Tabela 2 será atribuído o valor 5 a uma variável chamada $variavel, e esta será comparada a um valor com o objetivo de se obter Verdadeiro ou Falso como resultado em várias situações.

Tabela 2. Exemplos de uso de operadores lógicos.

Embora esta seja uma particularidade do Windows PowerShell, vimos novamente que a arquitetura da linguagem permite facilmente entender e aprender o que estamos fazendo.

Até este ponto vimos como comparar uma única vez a variável, esperando um resultado falso ou verdadeiro. No entanto é muito comum interagir ao ponto de fazer mais que duas comparações. Para isso devemos avaliar o uso do else e do then.

Em nosso exemplo, a data armazenada na variável $data é comparada ao dia da semana para identificar se são iguais. Em caso afirmativo, uma mensagem é exibida dizendo: “O dia armazenado na variável é o mesmo dia da data de hoje”. Caso contrário, nada é informado.

Vamos então aprender o que podemos fazer para tratar o caso da condição ser falsa. Para isso utiliza-se a declaração “else”. Neste caso dizemos que se (if) o dia armazenado na variável $data for igual a hoje, devemos emitir uma mensagem, senão, (else) emitir outra mensagem.

Para tanto, dentro do prompt de comando do Windows PowerShell, entre com o código:

$data = Get-Date 02/26/1985 <enter>
  if ($data.DayOfWeek -eq (Get-Date).DayOfWeek) {Write-Output "O dia armazenado na variável é o mesmo dia da data de hoje"} else {Write-Output “O dia armazenado na variável não é o mesmo dia da data de hoje”} 

É interessante notar que desta vez foi enviado como parâmetro ao cmdlet Get-Date uma data, e a partir de então se utilizou esta data para obter informações, como o dia da semana da mesma.

Neste caso a data armazenada na variável foi diferente da data de hoje e por isso o comando emitiu a mensagem: “O dia armazenado na variável não é o mesmo dia da data de hoje”.

Dadas essas condições, é possível fazer diversas comparações a fim de se obter um resultado esperado, ou tratar uma condição não prevista.

Ambiente de Script Integrado (ISE)

Certamente ficou claro que se acrescentarmos mais informações em nossa linha de comando começa a ficar mais complexo o entendimento e consequentemente a manutenção dos scripts. Além disso, caso o prompt do Windows PowerShell seja fechado, as informações serão perdidas, pois não são persistidas ou salvas em nenhum arquivo. Para evitar este problema conheceremos o Ambiente de Script Integrado (ISE), que permite a criação de scripts de forma organizada e com ferramentas de teste e manipulação.

O ISE do Windows PowerShell permite criar, executar e depurar comandos e scripts através de um ambiente integrado completo. Veja a Figura 6.

Figura 6. Ambiente de Script Integrado quando inicializado.

Note que o ambiente está organizado em três seções horizontais, sendo a primeira seção o arquivo onde será criado o script, a segunda é onde será apresentado o resultado da execução do mesmo e a última seção representa o prompt do Windows PowerShell.

Agora, ao invés de utilizar o prompt de comando do Windows PowerShell, vamos criar nosso script dentro do ISE. Assim sendo, dentro do arquivo Untitled1.ps1, que foi aberto ao executar o ISE, escreva o código da Listagem 1.

Listagem 1. Exemplo de criação de um script no ISE.

$data = Get-Date 02/26/1985
  if ($data.DayOfWeek -eq (Get-Date).DayOfWeek) 
  {
  Write-Output "O dia armazenado na variável é o mesmo dia da data de hoje"
  } else {
  Write-Output “O dia armazenado na variável não é o mesmo dia da data de hoje”
  }

Figura 7. Ambiente de Script Integrado utilizado para criação de um script.

Logo é possível notar (na Figura 7) que as palavras ganham destaque por meio de cores. Isto ajuda a identificar palavras reservadas e nomes de variáveis. Outro ponto interessante dentro do ambiente é o uso da tecla <TAB>, que assim como no PowerShell, facilita a interação dos comandos com o usuário.

Após a digitação do código, clique no botão Run Script ou simplesmente aperte a tecla F5.

Figura 8. Ambiente de Script Integrado utilizado para execução de um script.

Pode-se observar na Figura 8 que na segunda parte horizontal a saída do comando foi impressa. Já na terceira parte horizontal, pode-se utilizar um prompt para manipular a variável e/ou comandos sem a necessidade de alterar o script, permitindo assim fazer melhores testes.

Para finalizar, o script pode ser salvo em um arquivo para ser executado sempre que necessário.

Diferentemente de quando utilizávamos apenas o prompt do Windows PowerShell, com a ferramenta ISE é possível salvar o script com a extensão .ps1. Para isso, basta acessar o menu File, clicar na opção Save e dar um nome ao arquivo.

Antes de tentar executar o script fora do Ambiente de Script Integrado, é importante saber que por padrão o Windows PowerShell possui a política de execução de script restrita ou desabilitada, ou seja, diferente dos comandos digitados ao longo do artigo, o Windows PowerShell não permite executar scripts (arquivos preparados com uma sequência de comandos). Com isso, mesmo que você esteja como administrador, não será possível executar o script.

Para verificar a configuração da política de execução de script, digite no Windows PowerShell o cmdlet Get-ExecutionPolicy. Por padrão esta vem parametrizada como Restricted (desabilitada). Para modificá-la basta usar o comando Set-ExecutionPolicy passando como parâmetro a nova regra para execução dos scripts. A seguir são destacadas as regras mais utilizadas:

· Restricted:Não permite a execução de nenhum script;

· Unrestricted:Permite rodar todos os scripts e arquivos de configuração;

· AllSigned:Requer que todos os scripts e, inclusive arquivos de configuração, sejam assinados por um autor de confiança com um certificado digital;

· RemoteSigned: Requer que todos os scripts baixados da Internet sejam assinados por um autor de confiança.

Como estamos trabalhando em um ambiente de teste, podemos utilizar a regra de execução Unrestricted, que permite executar qualquer script sem fazer a verificação de confiança. Assim, dentro do prompt de comando do Windows PowerShell, informe:

Set-ExecutionPolicy Unrestricted. 

Agora, basta executar o script criado. Para isso, no prompt do Windows PowerShell, digite o comando:

powershell.exe MeuScriptPS.ps1

Conclusão

Como dito no artigo, o Windows PowerShell é hoje a ferramenta escolhida pela Microsoft para gerenciamento dos servidores e também dos novos produtos como Microsoft Exchange, Microsoft Lync Server, SharePoint, Windows Server Core, entre outros.

Ao longo do artigo foi possível observar que o Windows PowerShell nos permite um aprendizado muito rápido, em função do mesmo utilizar verbos auxiliares no início dos cmdlets. Com isto os comandos aproximam-se da nossa linguagem, facilitando o entendimento dos mesmos para a criação e manutenção de scripts.

Finalizando, cabe destacar que esse artigo abordou o primeiro contato com o Windows PowerShell, exemplificando em pequenos códigos o uso de cmdlets que ajudam no entendimento de outros comandos, facilitando o conhecimento e exploração da linguagem. Abordou também o uso de scripts para automatização de tarefas e apresentou uma ferramenta capaz de ajudar na confecção e gerenciamento dos scripts.