PowerShell – Parallelisierung in der Praxis

Die Windows PowerShell bietet leistungsstarke Möglichkeiten zur Automatisierung administrativer Aufgaben. Insbesondere bei großen Datenmengen oder lang laufenden Prozessen entsteht schnell der Wunsch nach Parallelisierung – also der gleichzeitigen Ausführung mehrerer Tasks zur Reduktion der Gesamtverarbeitungszeit.Die Windows PowerShell bietet leistungsstarke Möglichkeiten zur Automatisierung administrativer Aufgaben. Insbesondere bei großen Datenmengen oder lang laufenden Prozessen entsteht schnell der Wunsch nach Parallelisierung – also der gleichzeitigen Ausführung mehrerer Tasks zur Reduktion der Gesamtverarbeitungszeit.

Moderne Parallelisierung mit PowerShell 7+

Seit PowerShell 7 steht das Cmdlet ForEach-Object -Parallel zur Verfügung. Es erlaubt eine strukturierte und vergleichsweise einfache Umsetzung paralleler Abläufe innerhalb von Skripten. Die Syntax ist intuitiv und gut lesbar:

</p>
1..10 | ForEach-Object -Parallel {

    Start-Sleep -Seconds 1
     Write-Host -Object "$($PSItem) abgeschlossen auf Thread $([Threading.Thread]::CurrentThread.ManagedThreadId)"

}
<p>

Diese Variante nutzt intern das .NET Threading-Modell und erlaubt auch die Angabe eines -ThrottleLimit, um die gleichzeitige Ausführung zu begrenzen.

Parallelisierung unter Windows PowerShell 5.1

In klassischen Umgebungen, in denen PowerShell 5.1 verwendet wird, stehen alternative Mechanismen zur Verfügung: 

• Background Jobs (Start-Job)
• Runspaces
• Modul PSThreadJob

Diese Methoden erfordern jedoch mehr Verwaltungsaufwand, insbesondere im Hinblick auf Fehlerbehandlung, Statusüberwachung und das Einsammeln von Rückgabewerten.

Beispiel: Parallelisierung mittels Start-Job

# Liste von Hosts
$hosts = @("srv1,srv2,srv3,srv4")# Array zur Zwischenspeicherung der Jobs

$jobs = @()

# Jobs starten
foreach ($host in $hosts) {

    $jobs += Start-Job -ScriptBlock {

        param($h)
        Test-Connection -ComputerName $h -Count 2 -Quiet -ArgumentList $host

    }

}

# Auf alle Jobs warten
$jobs | Wait-Job

# Ergebnisse einsammeln
foreach ($job in $jobs) {

    $result = Receive-Job -Job $job
    Write-Output "[$($job.Id)] Ergebnis: $result"

}

# Aufräumen
$jobs | Remove-Job

Vorteile der Parallelisierung

• Effiziente Ressourcennutzung: Optimale Ausnutzung von Wartezeiten, z. B. bei I/O- oder API-Operationen
• Leistungsskalierung: Mehrkernprozessoren können besser genutzt werden
• Zeitersparnis: Unabhängige Tasks wie Netzwerkpings oder Dateioperationen laufen simultan

Herausforderungen 

• Höherer Ressourcenbedarf: Insbesondere bei vielen parallelen Prozessen steigt der Speicher- und CPU-Verbrauch
• Fehlerbehandlung: Komplexer, da jeder parallele Prozess isoliert behandelt werden muss
• Synchronisation: Gemeinsame Ressourcen (z. B. Logdateien, Variablen) müssen abgesichert werden

Empfehlung für den Einsatz

In der Praxis empfiehlt sich eine gezielte Parallelisierung einzelner Prozessabschnitte. Dabei sollte stets auf eine geeignete Überwachung, Protokollierung und Fehlerbehandlung geachtet werden, um Laufzeitverhalten und Stabilität sicherzustellen.