Day 14 - 關於 PowerShell 遠端控制

16th鐵人賽

kanglin

2024-09-28 19:26:48

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對應 30天挑戰精通 PowerShell 該書第 13 章「遠端控制：一對一及一對多」。

終於到了遠端控制這個章節，終於可以稍微分享自己觸及 DevOps 領域的經驗。

在 CI 階段，當開發人員完成一個階段性的程式碼後，會透過自動化工具進行測試和驗證，幫助偵測程式碼問題，並建置出即將部署的版本（Build）。而在 CD 階段，經過 CI 測試後的建置程式碼，可以透過 CD 工具部署到伺服器上，從而減少人工部署所需的時間。

一般來說，CI 階段會將 Build 產出為 Artifact，然後在 CD 階段透過 Task 將 Artifact 下載到目標伺服器進行部署。然而，我曾經實作過在 CI 階段產出 Build 後，直接使用 PowerShell 將建置好的資料夾複製到需要部署的伺服器。這樣的做法有其優缺點，好處是大大縮短了 CI/CD 的時間；缺點則在於當需要重複使用該 Build 時，必須再執行一次 CI 流程。因此，最終是否採用此方法仍需根據實際需求，來構建符合自己單位的 CI/CD 流程。

PowerShell 的開發者們建立了一個適用於整個 shell 的系統，叫做遠端操作（ remoting ）。這個系統能讓你在遠端電腦上執行任何 cmdlet。事實上，你甚至可以執行「只存在遠端電腦上、但你自己電腦上沒有」的命令，這表示你不需要在你的工作站上安裝所有管理用的 cmdlet。這個遠端系統非常強大，並且提供了有趣的管理功能。

遠端 PowerShell 的基本概念

遠端操作的核心是在本地電腦和遠端電腦之間建立一個會話，透過這個會話，您可以執行命令、取得輸出，甚至執行僅存在於遠端電腦上的 cmdlet。當你執行一個命令時，透過遠端電腦去執行，並將結果回到本地電腦。

Windows 裝置上的遠端操作

在 Windows 系統中，PowerShell 使用 WinRM（Windows Remote Management）作為遠端操作的基礎。

透過 `Get-Service` 確認 WinRM 是否開啟

在預設情況下，在 Windows 10 的裝置以及 Windows Server 2012 以上的版本中，都有安裝 WinRM，但預設設定為停用。

PS C:\Windows\system32> Get-Service -Name WinRM

Status   Name               DisplayName
------   ----               -----------
Stopped  WinRM              Windows Remote Management (WS-Manag...

開啟 WinRM Service

此指令會顯示當前的 WinRM 狀態，如果尚未啟用，會提示您是否要啟用並進行必要的配置。

PS C:\Windows\system32> winrm quickconfig

WinRM 是基於 WS-Management Protocol 的實現，允許在 Windows 系統之間進行安全的遠端管理。要在 Windows 裝置上使用遠端 PowerShell，需要確保 WinRM 已啟用並正確配置。此外，還需要設定防火牆規則和授權，以確保連接的安全性。

透過 `Get-WSManInstance` 確認 WSMan 所監聽的連接埠

這個指令會顯示所有配置的 WSMan 監聽器，包含協議（HTTP/HTTPS）和監聽的連接埠號（例如 5985 或 5986）。

PS C:\Windows\system32> Get-WSManInstance -ResourceURI winrm/config/listener -Enumerate

cfg                   : http://schemas.microsoft.com/wbem/wsman/1/config/listener
xsi                   : http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance
lang                  : zh-TW
Address               : *
Transport             : HTTP
Port                  : 5985
Hostname              :
Enabled               : true
URLPrefix             : wsman
CertificateThumbprint :
ListeningOn           : {10.1.1.127, 127.0.0.1, ::1, 2001:0:2851:782c:20f9:39e9:f5fb:fffb...}

透過 `winrm` 命令確認監聽 port

PS C:\Windows\system32> winrm enumerate winrm/config/listener
Listener
    Address = *
    Transport = HTTP
    Port = 5985
    Hostname
    Enabled = true
    URLPrefix = wsman
    CertificateThumbprint
    ListeningOn = 10.1.1.127, 127.0.0.1, ::1, 2001:0:2851:782c:20f9:39e9:f5fb:fffb, fe80::5efe:10.4.0.4%3, fe80::20f9:39e9:f5fb:fffb%2, fe80::518e:db70:8bb0:1c4%5

macOS 和 Linux 裝置上的遠端操作

在 macOS 和 Linux 上，PowerShell Core（現在的 PowerShell 7）支援遠端操作。由於這些系統不支援 WinRM，PowerShell 使用 SSH（Secure Shell）協議進行遠端連接。Microsoft 將 OpenSSH 移植到 Windows，這意味著您可以透過 SSH 在這些系統上建立遠端 PowerShell 會話，而不需要額外的軟體。

OpenSSH 與 PowerShell 之間的關係

SSH 允許多個子系統進行註冊。這讓不同的協定能夠透過「同一個埠號」來運作。當你啟用 SSH 遠端操作時，PowerShell 就註冊為一個子系統，而「從 PSRP 傳入的連線」會被導引到這個子系統。

跨平台遠端操作

跨平台遠端操作允許您從一個作業系統連接到不同作業系統上的 PowerShell，例如從 Windows 連接到 Linux，或從 Linux 連接到 Windows。這種靈活性得益於 PowerShell 對通用協議（如 SSH）的支援，實現了在不同平台之間的一致性遠端管理體驗。

PowerShell 的 cmdlet 都會產生「物件」作為它們的輸出結果。當你執行遠端命令時，其輸出物件需要被轉換成可以方便在網路傳輸的形式。事實證明 XML 就是最好的方式，因此 PowerShell 會自動把輸出物件「序列化」為 XML。這個 XML 會透過網路進行傳輸，並在你的電腦上被「反序列化」為可在 PowerShell 中使用的物件。序列化（ serialization）和反序列化（ deserialization ）本質上是一種格式轉換的過程：從物件轉化為 XML（序列化），再將 XML 轉回物件（反序列化）。

例如，當你從 Windows 使用 Invoke-Command 連接到一台 Linux 伺服器時，所執行的命令會在 Linux 上運行，並產生物件輸出。這些物件會立即被 PowerShell 序列化為 XML，並經由 SSH 回傳到 Windows 客戶端，在 Windows 客戶端上再被反序列化為原生 PowerShell 物件。這種處理方式不僅確保了數據的準確性和一致性，還讓系統管理員能夠利用相同的工具集，輕鬆管理異構的 IT 環境。
這一序列化和反序列化技術的應用，真正體現了 PowerShell 在跨平台操作中的強大靈活性，使您能在 Windows 和非 Windows 環境中進行無縫的管理與控制，進而提升整體的管理效率和操作一致性。