WMI steht für Windows Management Instrumentation. Es wurde von Microsoft entwickelt und ist eine Infrastruktur für die standardisierte Verwaltung von Daten und Informationen, die geräteunabhängig ist. Seit Windows 2000 ist WMI auf den Windows-Betriebssystemen vorinstalliert.
WMI ist die Microsoft-Implementierung des Web-Based Enterprise Management (WBEM), das von der Distributed Management Task Force (DMTF) verwaltet wird. WBEM legt Standards fest, um den Zugriff auf Daten von uneinheitlichen Technologien und Geräten über eine standardisierte Architektur zu ermöglichen. WBEM verwendet das Common Information Model (CIM) als Schema für die Definition von Informationen über Objekte.
Obwohl es nicht direkt zu WMI gehört, ist CIM ein herstellerneutraler Standard für die Darstellung von Verwaltungsinformationen verschiedener Geräte. Er wird ebenfalls von der DMTF gepflegt.
WMI verwendet dieses Schema zur Speicherung von Informationen im WMI-Repository. Es ist so strukturiert, dass die verwaltete Umgebung als miteinander verbundene Systeme betrachtet werden kann, die jeweils aus einzelnen Elementen bestehen. Ein vordefinierter Satz von Klassen und Eigenschaften bildet einen Rahmen, auf dem die einzelnen Anbieter aufbauen.
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Um als Server zu fungieren, muss ein Gerät so konfiguriert sein, dass es auf Anfragen von Clients über eine Netzwerkverbindung hört. Diese Funktionalität kann als Teil des Betriebssystems in Form einer installierten Anwendung, einer Rolle oder einer Kombination aus beidem vorhanden sein.
Das Betriebssystem Windows Server von Microsoft bietet beispielsweise die Funktionalität, auf Client-Anfragen zu hören und zu antworten. Zusätzlich installierte Rollen oder Dienste erweitern die Arten von Client-Anfragen, auf die der Server antworten kann. In einem anderen Beispiel antwortet ein Apache-Webserver auf Anfragen von Internet-Browsern über eine zusätzliche Anwendung, Apache, die auf dem Betriebssystem installiert ist.
Wenn ein Client Daten oder Funktionen von einem Server benötigt, sendet er eine Anfrage über das Netz. Der Server empfängt diese Anfrage und antwortet mit den entsprechenden Informationen. Dies ist das Anfrage- und Antwortmodell des Client-Server-Netzwerks, das auch als Call-and-Response-Modell bekannt ist.
Ein Server führt oft zahlreiche zusätzliche Aufgaben als Teil einer einzigen Anfrage und Antwort aus, einschließlich der Überprüfung der Identität des Anfragenden, der Sicherstellung, dass der Client die Erlaubnis hat, auf die angeforderten Daten oder Ressourcen zuzugreifen, und der ordnungsgemäßen Formatierung oder Rückgabe der erforderlichen Antwort in einer erwarteten Weise.
Beim Betrieb von Geräten in einem Netzwerk können jederzeit verschiedene Einstellungen, Parameter und Zustände gemessen und erzeugt werden. Ein Festplattenlaufwerk hat beispielsweise eine Gesamtspeicherkapazität, eine genutzte Speicherkapazität, eine freie Speichermenge oder eine interne Temperatur. Diese Werte sind dynamisch und ändern sich mit der Nutzung des Systems. Zu einem bestimmten Zeitpunkt sind die Werte vorhanden, ob jemand sie bemerkt oder nicht.
Die WMI-Plattform bietet eine einheitliche Möglichkeit, Skripte zu erstellen und auszuführen, die solche Einstellungen lesen und in einigen Fällen auch ändern können, ohne dass zusätzliche Software-Agenten oder Monitore installiert werden müssen. Im Fall der Festplatte könnte ein WMI-Provider auf eine Anfrage nach der Festplattentemperatur antworten und eine Warnung an den WMI Object Manager senden, wenn die Temperatur einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Darüber hinaus bietet die WMI-Plattform für die Verwaltungsanwendungen eine Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) auf der Ebene des WMI-Objektmanagers, so dass es nicht erforderlich ist, die Besonderheiten eines einzelnen WMI-Anbieters zu verstehen. Die Verwaltungsanwendung muss nur den Objektmanager aufrufen und nicht beispielsweise die Festplatte selbst abfragen.
Wenn ein Gerät abgefragt oder ein Ereignis ausgelöst wird, wandern die Daten durch die Standardarchitektur des verwalteten Geräts über seinen WMI-Anbieter zum WMI Object Manager und weiter zum WMI-Konsumenten. Diese gesamte Infrastruktur ist geräte- und plattformübergreifend standardisiert, so dass jede WMI-fähige Unternehmensverwaltungssoftware auf die auf einem beliebigen WMI-fähigen Gerät gesammelten Daten zugreifen kann, ohne dass sie etwas über die Geräte oder die Struktur des Netzwerks zwischen ihnen wissen muss. WMI ist auf jedem aktuellen Windows-Computer verfügbar und kann daher über WMI verwaltet werden.
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WMI ist ein integrierter Bestandteil des Windows-Betriebssystems. Die WMI-Infrastruktur ist in Windows als WMI-Dienst implementiert. Der WMI-Dienst fungiert als Vermittler zwischen den WMI-Anbietern, dem WMI-Repository und den verwaltenden Anwendungen. Der WMI-Dienst wird mit dem Anzeigenamen Windows Management Instrumentation unter dem Dienstnamen winmgmt ausgeführt. Er wird automatisch beim Start ausgeführt, und wenn er gestoppt ist, wird er automatisch gestartet, wenn eine Verwaltungsanwendung oder ein Skript eine Verbindung zu einem WMI-Namensraum anfordert.
Ein verwaltetes Objekt ist eine logische oder physische Komponente oder ein Dienst, der über WMI verwaltet werden kann. Dazu gehören z. B. Prozessoren, Netzwerkadapter, Betriebssysteme, Dienste, Anwendungen, Festplattenlaufwerke, Speicher oder andere an das Netzwerk angeschlossene Geräte.
Wenn der betreffende Parameter über ein anderes Windows-Tool, z. B. einen Leistungsmonitor, zugänglich ist, kann im Allgemeinen auch über WMI auf die gleichen Informationen zugegriffen werden.
Ein WMI-Provider ist ein Objekt, das ein bestimmtes verwaltetes Objekt überwacht, liest und die Daten sammelt, für deren Überwachung es programmiert wurde. Wie Gerätetreiber sind einige Monitore in das Betriebssystem gebaut, während andere von Drittanbietern oder programmatisch implementiert werden, normalerweise über C/C++, Visual Basic, VBScript oder PowerShell. Der Zugriff auf den Provider kann auch über die Befehlszeile erfolgen (Windows Management Interface Command-line, WMIC).
Monitore können allgemein oder gerätespezifisch sein. Der Monitor selbst tut nichts anderes, als Daten zu beobachten oder zu überwachen, während sie erzeugt werden. Monitore protokollieren oder speichern keine Daten, obwohl sie so eingerichtet werden können, dass sie Daten in eine Protokolldatei oder in die Ereignisanzeige schreiben, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist.
In Windows gibt es zahlreiche integrierte WMI-Anbieter, darunter ein Active Directory-Anbieter, ein BCD-WMI-Anbieter (Boot Configuration Data), ein DFS-Anbieter (Distributed File System), ein Ereignisprotokoll-Anbieter, ein Hyper-V-WMI-Anbieter, ein Win32-Anbieter, ein Registrierungsanbieter und ein SNMP-Anbieter. Der SNMP-Anbieter mappt SNMP MIB-Objekte auf WMI CIM-Klassen. Dies ermöglicht die Verwendung von WMI auch auf Nicht-Windows-Geräten über deren eingebautes SNMP.
WMI-Provider reagieren sowohl auf direkte Abfragen von Management-Anwendungen oder Skripten als auch auf programmierte Ereignisse. Die Konfiguration eines Ereignisses erfordert einen Ereignisauslöser und Ereignisteilnehmer. Der Auslöser wird festgelegt, indem definiert wird, wann ein Ereignis berichtspflichtig wird oder ausgelöst wird. So kann beispielsweise ein Ereignis ausgelöst werden, wenn der freie Speicherplatz unter einen bestimmten Wert fällt. Während der WMI-Provider läuft, überwacht er einfach die Menge des freien Speicherplatzes. Sinkt der Wert unter den voreingestellten Schwellenwert, alarmiert der WMI-Anbieter den CIM Object Manager. Der CIM Object Manager leitet die Meldung dann an die vordefinierten Ereignisverbraucher oder Abonnenten weiter, bei denen es sich in der Regel um Unternehmensmanagementanwendungen oder Ereignisprotokolle handelt.
Jeder WMI-Anbieter implementiert die Funktionalität seiner Klassen. Klassen enthalten Ereignisse und Eigenschaften, die die eigentliche Erfassung und Einstellung von Daten ermöglichen. WMI-Systemklassen sind vordefinierte Klassen, die die Grundfunktionalität von WMI bereitstellen. Diese Klassen beginnen mit einem doppelten Unterstrich, wie z. B. __SystemEvent, das ein Systemereignis darstellt. Es gibt auch MSFT-Klassen, die entweder Policy Provider-Klassen oder WMI-Fehlerbehebungsklassen sind. CIM-Klassen können beim Build neuer Klassen verwendet werden. Die neuen Klassen erben Eigenschaften von ihrer übergeordneten CIM-Klasse.
Es gibt auch Standard-Verbraucherklassen. Diese werden verwendet, um Skripte oder Programme auszuführen, wenn ein auslösendes Ereignis eintritt. Eine häufig verwendete Standard-Consumer-Klasse ist ActiveScriptEventConsumer, die ein Skript ausführt, wenn sie eine Antwort erhält. Auf diese Weise lässt sich eine automatische Reaktion auf ein bestimmtes Ereignis oder eine bestimmte Situation erzeugen, z. B. das Senden einer Nachricht, das Anhalten oder Starten eines Dienstes oder sogar das Neustarten und Herunterfahren eines Systems oder einer Komponente.
Einige Klassen verfügen über Methoden, die die spezifischen Daten anbieten, die überwacht oder geändert werden können. Die Klasse Win32_Service verfügt beispielsweise über Methoden zum Stoppen und Starten von Diensten. Auf diese Methoden kann über eine Skripting-Anwendung oder über eine Netzwerkmanagement-Anwendung zugegriffen werden.
Das WMI-Repository ist eine Datenbank, in der statische Daten in Bezug auf WMI gespeichert werden. Dynamische Daten, die von WMI-Anbietern überwacht werden, werden nicht im Repository gespeichert. Um dynamische Daten aufzubewahren, müssen sie von einem WMI-Anbieter erfasst und von einer WMI-Verwaltungsanwendung abgerufen oder gemeldet oder über eine WMI-Anbieterklasse protokolliert werden. WMI verwendet ein CIM-kompatibles Objekt-Repository.
Der CIM Object Manager fungiert als Vermittler zwischen einer Management-Anwendung und den WMI-Providern. Er wird von der Anwendungsseite aus über die WMI API angesprochen und leitet Datenanforderungen an die WMI-Provider weiter, empfängt die Antworten und leitet die Informationen an die anfordernde Managementanwendung zurück.
Die API bietet Anwendungen, die WMI verwenden, Zugriff auf die WMI-Infrastruktur. Diese Anwendungen führen API-Aufrufe aus, die an den CIM Object Manager weitergegeben und dann an die Provider gesendet werden. Diese antworten über die Klassen und Methoden mit Daten wie der Betriebszeit des Systems oder der Anzahl der laufenden Prozesse.
Der Consumer sendet Abfragen und empfängt Informationen von einem WMI-Provider über den WMI Object Manager. In der Regel ist ein WMI-Konsument entweder eine Monitoring-Anwendung wie PRTG Network Monitor, eine Management-Anwendung oder ein Skript wie ein PowerShell-Skript, das Werte auf einem entfernten System abfragt, bevor es eine Aktion wie die Aktualisierung von Software oder das Schreiben einer Datei durchführt.
Ein Administrator, der ein Skript für ein Update erstellt, kann beispielsweise zunächst mit PowerShell einen WMI-Anbieter abfragen, um die Windows-Version zu überprüfen, bevor er das Update sendet. Der Verbraucher kann WMI-Anbieter nach Werten abfragen, die von einem Administrator überwacht oder sogar geändert werden können. Nur bestimmte Werte sind auf diese Weise beschreibbar.
Die Möglichkeit des Fernzugriffs und der Änderung von Geräteinformationen und -daten muss gesichert werden. Windows bietet mehrere Sicherheitsebenen zum Schutz von Remote-Systemen. Die Windows Defender Firewall verfügt über eine spezielle Einstellung für WMI-Verkehr, die von der üblichen Einstellung für DCOM-Verkehr getrennt ist. Wenn WMI von der Firewall blockiert wird, kann keine Verbindung hergestellt werden.
Darüber hinaus wirkt sich die standardmäßige Filterung von Token für die Benutzerkontensteuerung (UAC) auf WMI-Vorgänge aus. Selbst wenn Sie als Administrator angemeldet sind, werden WMI-basierte Programme oder Skripte mit der standardmäßigen UAC-Zugriffs-Token-Filterung ausgeführt, es sei denn, sie werden speziell mit erhöhten Rechten ausgeführt ("Als Administrator ausführen"). In vielen Fällen greifen Methoden und Klassen von WMI-Anbietern auf privilegierte Daten zu und erfordern höhere Zugriffsberechtigungen, um ordnungsgemäß ausgeführt werden zu können.
Auf den ersten Blick scheint PowerShell wenig Unterstützung für WMI zu bieten. Ein einziges Cmdlet " Get-WmiObject" ermöglicht jedoch tatsächlich den Zugriff auf die meisten WMI-Parameter. Das Cmdlet " Get-WmiObject" kann mit dem Parameter -ComputerName auf einen Remotecomputer zugreifen. Mit Get-WmiObject -Class Win32_service -ComputerName Accounting235 wird beispielsweise eine Liste der Dienste (und ihres aktuellen Status) abgerufen, die auf einem Remotecomputer namens Accounting235 ausgeführt werden.
Obwohl WMI über mehrere Skriptsprachen, einschließlich PowerShell, verwendet werden kann, verfügt es über eine eigene Befehlszeilenschnittstelle. Das WMIC ist mit bestehenden Shells kompatibel, einschließlich der Standard-Windows-Befehlszeile. Zur Verwendung geben Sie einfach wmic und den Befehl ein.
Mit dem SET-Befehl können Sie bestimmte Parameter ändern oder in sie schreiben. Mit dem Switch /? wird eine Liste der schreibbaren Eigenschaften angezeigt. Zum Beispiel ist es möglich, die aktuelle Zeitzone mit dem Befehl set os einzustellen.
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Microsoft bietet jetzt Windows Management Infrastructure (MI), die neueste Version von WMI, an. Laut Microsoft ist MI vollständig kompatibel mit früheren Versionen von WMI und bietet eine kürzere Entwicklungszeit und eine engere Integration mit PowerShell.
