Введение
Формально: аббревиатура WMI – это Windows Management Instrumentation (инструментарий управления Windows). Из названия понятно, для чего создана и применяется эта технология. Стоит лишь добавить, что она давно перешагнула рамки управления только операционной системой Windows и позволяет контролировать множество других совместимых с ней приложений.
По своей сути WMI – это расширенная и адаптированная компанией Microsoft реализация стандарта WBEM (WebBased Enterprise Management компании DMTF Inc [1]). В основе WBEM лежит идея создания универсального интерфейса мониторинга и управления к различным системам и компонентам распределенной информационной среды предприятия с использованием объектно-ориентированной идеологии и широко распространенных веб-технологий представления информации: протоколов XML и HTTP. Стандарт WBEM является правопреемником стандарта DMI (Desktop Management Interface).
В основе структуры представления данных в стандарте WBEM лежит CIM (Common Information Model – модель информации общего типа), реализующая объектно-ориентированный подход к представлению компонентов систем как классов со своим набором свойств и методов, а также принципов наследования.
Основное средство для описания новых элементов модели CIM – это синтаксис языка Managed Object Format (MOF), который является текстовым и легко понятным человеку. Таким образом, любое приложение или драйвер в операционной системе, которая поддерживает стандарт WBEM, может добавить к системной модели CIM свой набор классов. Такое расширение модели CIM позволяет легко интегрировать в единую систему мониторинга и управления все новые и новые приложения. Для этой интеграции приложение должно лишь зарегистрировать свои классы в существующей модели CIM и обеспечить стандартные вызовы встроенных процедур для создания объектов этих классов и наполнения их свойствами и методами. Набор этих процедур оформляется, как WMI Provider – специальная библиотека, являющаяся мостом между любым приложением и ядром службы WMI.
Таким образом, WMI – это открытая унифицированная библиотека (репозиторий) однотипных интерфейсов доступа к параметрам, настройки и свойствам различных систем и их компонентов.
Многие производители программного и аппаратного обеспечения ведут разработку ПО в соответствии со стандартом WBEM. Как следствие, это ПО совместимо и с WMI, а значит, может управляться через единый и удобный интерфейс.
Windows Management Instrumentation – инструментарий управления Windows
Windows Management Instrumentation (WMI) в дословном переводе — инструментарий управления Windows. WMI — это одна из базовых технологий для централизованного управления и слежения за работой различных частей компьютерной инфраструктуры под управлением платформы Windows.
Технология WMI — это расширенная и адаптированная под Windows реализация стандарта WBEM (на англ.), принятого многими компаниями, в основе которого лежит идея создания универсального интерфейса мониторинга и управления различными системами и компонентами распределенной информационной среды предприятия с использованием объектно-ориентированных идеологий и протоколов HTML и XML.
В основе структуры данных в WBEM лежит Common Information Model (CIM), реализующая объектно-ориентированный подход к представлению компонентов системы. CIM является расширяемой моделью, что позволяет программам, системам и драйверам добавлять в неё свои классы, объекты, методы и свойства.
WMI, основанный на CIM, также является открытой унифицированной системой интерфейсов доступа к любым параметрам операционной системы, устройствам и приложениям, которые функционируют в ней.
Важной особенностью WMI является то, что хранящиеся в нём объекты соответствуют динамическим ресурсам, то есть параметры этих ресурсов постоянно меняются, поэтому параметры таких объектов не хранятся постоянно, а создаются по запросу потребителя данных. Хранилище свойств объектов WMI называется репозиторием и расположено в системной папке операционной системы Windows:
%SystemRoot%\System32\WBEM\Repository
Классы, события и безопасность WMI
Поскольку WMI построена по объектно-ориентированному принципу, то все данные об операционной системе, ее свойствах, управляемых приложениях и обнаруженном оборудовании представлены в виде объектов. Каждый тип объекта описан классом, в состав которого входят свойства и методы. Определения классов описаны в MOF-файлах, а объекты этих классов с заполненными свойствами и доступными методами при их вызове возвращаются WMI-провайдерами. Управляет созданием и удалением объектов, а также вызовом их методов служба CIM Object Manager.
Получается, что если мы хотим управлять настройками сетевого адаптера, то мы должны запросить у CIM Object Manager экземпляр объекта нужного нам сетевого адаптера (забегая вперед, скажу, что этот объект принадлежит классу Win32_NetworkAdapterConfiguration) и вызвать нужные нам методы. В частности, для того чтобы обновить аренду адреса на DHCP сервере, достаточно вызвать метод RenewDHCPLease экземпляра объекта Win32_NetworkAdapterConfiguration.
Все классы группируются в пространства имен, которые иерархически упорядочены и логически связаны друг с другом по определенной технологии или области управления. В WMI имеется одно корневое пространство имен Root, которое в свою очередь имеет 4 подпространства:
1. CIMv2
2. Default
3. Security
4. WMI
Классы имеют свойства и методы и находятся в иерархической зависимости друг от друга, то есть классы-потомки могут наследовать или переопределять свойства классов-родителей, а также добавлять свои свойства.
Свойства классов используются для однозначной идентификации экземпляра класса и для описания состояния используемого ресурса. Обычно все свойства классов доступны только для чтения, хотя некоторые из них можно модифицировать определенным методом. Методы классов позволяют выполнить действия над управляемым ресурсом.
К каждому экземпляру класса можно обратиться по полному пути, который имеет следующую структуру:
[\\ComputerName\NameSpace][:ClassName][.KeyProperty1=Value1][,KeyProperty2=Value2]…],
где
ComputerName – имя компьютера,
NameSpace – название пространства имен,
ClassName – имя класса,
KeyProperty1=Value1, KeyProperty2=Value2 – свойства объекта и значение по
которому он идентифицируется.
Пример обращения к процессу с именем «Calc.exe», который запущен на локальной машине:
\\.\CIMv2:Win32_Process.Name="Calc.exe"
Экземпляры классов могут генерировать события, к которым можно подписываться. При наступлении события WMI автоматически создает экземпляр того класса, которому соответствует это событие. Такой механизм удобно использовать для выполнения определенной команды при наступлении определенного события, то есть следить за состоянием объектов операционной системы.
Общая безопасность в WMI реализуется на уровне операционной системы, а дополнительная политика безопасности основана на уровнях пространств имен и протокола DCOM. То есть если пользователь не имеет права делать какое-то действие через операционную систему, он не сможет это сделать и через WMI. Если же пользователю дано какое-то право в операционной системе, то это ещё не означает, что это право будет и в WMI, так как в WMI действуют дополнительные параметры безопасности на уровне пространств имен.
Каждый объект операционной системы имеет своё описание безопасности (SD) со своим списком доступа (ACL), в котором перечислены идентификаторы пользователей (SID) и их привилегии. Каждое пространство имен может иметь собственное SD со своим ACL, где пользователям могут быть назначены разрешения на чтение данных, выполнение методов, запись классов и данных и другие. Данные о дополнительных разрешениях хранятся в репозитории WMI. Отдельные классы из пространств имен не имеют собственных описаний безопасности, они наследуют их от своего пространства имен.
По умолчанию администратор компьютера имеет полные права на использование WMI, а остальные пользователи могут лишь вызывать методы, считывать данные и записывать в репозиторий экземпляры классов провайдеров WMI.
Для доступа к инфраструктуре WMI используется протокол DCOM, через который пользователь подключается к WMI. Чтобы определить, какие права будут у подключившегося пользователя, используется механизмы олицетворения и аутентификации протокола DCOM.
Уровни олицетворения могут принимать следующие значения:
| Anonymous | Анонимный | WMI-объект не может получить информацию о пользователе — доступ по такому типу не предоставляется |
| Identify | Идентификация | WMI-объект запрашивает маркер доступа пользователя — доступ предоставляется только локально |
| Impersonate | Олицетворение | WMI-объект имеет такие же права, какие имеет пользователь — рекомендуемый уровень для выполнения команд на удаленном компьютере |
| Delegate | Делегирование | WMI-объект может обратиться от имени пользователя к другому WMI-объекту — нерекомендуемый уровень, так как команды можно выполнять удаленно через цепочку из нескольких компьютеров |
Уровни аутентификации (подлинности) могут принимать следующие значения:
| None | Отсутствует | Проверка подлинности отсутствует |
| Default | По умолчанию | Стандартные настройки безопасности |
| Connect | Подключение | Проверка только во время подключения к компьютеру-цели команды |
| Call | Вызов | Проверка подлинности при каждом запросе к компьютеру-цели команды, заголовки пакетов подписываются, но содержимое не шифруется |
| Pkt | Пакет | Проверка подлинности всех пакетов к компьютеру-цели команды, заголовки пакетов подписываются, но содержимое не шифруется |
| PktIntegrity | Целостность пакета | Проверка подлинности и целостности всех пакетов к компьютеру, заголовки пакетов подписываются, но содержимое не шифруется |
| PktPrivacy | Секретность пакета | Проверка подлинности и целостности всех пакетов к компьютеру, заголовки и содержимое пакетов подписываются и шифруются |
Средства работы с WMI
Начнем фактическое знакомство с WMI с обзора утилит, которые позволяют вам работать с WMI на ОС семейства Windows. Условно разделим этот набор утилит на поставляемые с операционной системой по умолчанию и набор утилит, которые потребуется скачивать с сайта компании Microsoft. К первой категории относятся следующие утилиты:
1. wmimgmt.msc – оснастка консоли MMC, позволяющая в целом управлять самой системой WMI на выбранном компьютере.
2. Winmgmt.exe – консольная утилита управления WMI. Выполняет аналогичные действия, что и консоль MMC wmimgmt.msc. Кроме того, является исполняемым файлом сервиса WMI в системе. Для запуска из консоли используется с опцией /exe (winmgmt.exe /exe).
3. Wbemtest.exe – графическая утилита для интерактивной работы с WMI. Удобна для тестирования классов и методов, просмотра свойств и т. п.
4. Wmic.exe – консольная утилита для вызова объектов и методов WMI (WMI Console) – присутствует только в Windows XP и Windows Server 2003.
5. mofcomp.exe – компилятор MOF-файлов. Служит для расширения репозитория WMI и тонких операций с библиотекой классов WMI, а также для «ремонта» нарушенного репозитория.
Ко второй категории средств для работы с WMI, которые требуется дополнительно устанавливать, относится:
• WMI Code Creator 1.0 – очень удобная и полезная утилита для создания готовых сценариев WMI. Поддерживает языки Visual Basic Script, C# и Visual Basic.NET.
• WMI Administrative Tools – комплект средств в составе: WMI CIM Studio, WMI Event Registration, WMI Event Viewer и WMI Object Browser). Удобная среда разработки и тестирования WMI-классов и методов.
• Scriptomatic 2.0 – мастер в формате Hyper Text Application (HTA). Удобна для создания готовых сценариев и на различных скриптовых языках. Поддерживает Visual Basic Script, Perl, Java Script и Python.
• Tweakomatic Utility – утилита в формате Hyper Text Application (HTA). Содержит множество настроек системы, обычно доступных через утилиты-твикеры (например, Windows XP Power Toys TweakUI), для которых позволяет сгенерировать WMI-скрипты для их автоматической настройки. Весьма полезна при разработке сценариев автоматизированной установки и настройки.
Все утилиты, относящиеся ко второй категории, можно бесплатно скачать с сайта компании Microsoft по ссылкам, перечисленным в конце статьи. Полезно будет так же посетить раздел загрузки средств работы со скриптами и общий раздел загрузки средств работы с WMI.
Для того, чтобы рассмотреть возможности и особенности всех средств работы с WMI, которые перечислены выше, не хватит и целого журнала, поэтому мы кратко остановимся на некоторых из них, на мой взгляд, наиболее полезных и (или) наиболее употребимых. Собственно, к таким я отношу следующие утилиты: WBEMTEST, WMIC, WMI Administrative Tools и довольно новую, но весьма полезную и удачную утилиту WMI Code Creator 1.0.
Надо отметить, что существуют и другие утилиты и средства работы с WMI, в том числе разработанные не компанией Microsoft, однако формат статьи не позволяет нам на них останавливаться сколько-нибудь подробно. Об одном из этих средств я считаю своим долгом хотя бы упомянуть в этой статье – это ADSI Scriptomatic, позволяющее создавать скрипты для управления службой каталогов Microsoft Active Directory.
Язык запросов WMI
Для обращения к объектам WMI используется специфический язык запросов WMI Query Language (WQL), который является одной из разновидностей SQL. Основное его отличие от ANSI SQL — это невозможность изменения данных, то есть с помощью WQL возможна лишь выборка данных с помощью команды SELECT. Помимо ограничений на работу с объектами, WQL не поддерживает такие операторы как DISTINCT, JOIN, ORDER, GROUP, математические функции. Конструкции IS и NOT IS применяются только в сочетании с константой NULL.
Запросы WQL обычно применяются в скриптах, но их также можно протестировать в программе Wbemtest и в консольной утилите Wmic (утилита wmic не требует написания ключевого слова SELECT и полей выборки)
Заключение
Итак, Windows Management Instrumentation - это мощный инструмент для администрирования операционных систем семейства Windows с помощью скриптов. С помощью WMI можно управлять устройствами, учетными записями, сервисами, процессами, сетевыми интерфейсами и другими программами, которые расширяют базовую структуру WMI своими классами.
Помимо скриптов WMI может применяться и в полноценных программах, то есть программисты могут внедрять запросы к WMI в исполняемый код, завязывая свою программу с работой WMI, благодаря чему программа становится проще и легче, но зависимой от правильности работы Windows Management Instrumentation.
Интересно, что новая командная оболочка Windows PowerShell связана с WMI как технической точки зрения, так и с точки зрения создания запросов - утилита Wmic.exe функционирует в некотором смысле аналогичным образом. В Windows PowerShell поддержка WMI, представлена в точно таком же согласованном объектном виде, как и другие возможности данной оболочки, поэтому при изучении этой оболочки применение WMI не становится такой сложной задачей, как это было в VBScript - не нужно изучать синтаксис и механизмы языка, отличного от языка скрипта.