109.2 Lezione 2

La maggior parte delle distribuzioni Linux adotta il demone di servizio NetworkManager per configurare e controllare le connessioni di rete del sistema. Lo scopo di NetworkManager è di rendere la configurazione della rete il più semplice e automatica possibile. Quando si usa il DHCP, per esempio, NetworkManager organizza i cambiamenti della default route, il recupero degli indirizzi IP e gli aggiornamenti alla lista locale dei server DNS, se necessario. Quando sono disponibili sia connessioni cablate sia wireless, NetworkManager dà per impostazione predefinita la priorità alla connessione cablata. NetworkManager cercherà di mantenere almeno una connessione attiva per tutto il tempo, quando è possibile.

Per impostazione predefinita, il demone NetworkManager controlla le interfacce di rete non menzionate nel file /etc/network/interfaces. Lo fa per non interferire con altri metodi di configurazione che possono essere presenti, modificando così solo le interfacce non controllate.

Il demone NetworkManager viene eseguito in background con privilegi di root e avvia le azioni necessarie per mantenere il sistema online. Gli utenti ordinari possono creare e modificare connessioni di rete con applicazioni client che, pur non avendo privilegi di root, sono in grado di comunicare con il servizio sottostante per eseguire le azioni richieste.

Le applicazioni client per NetworkManager sono disponibili sia per la linea di comando sia per l’ambiente grafico. Per quest’ultimo, l’applicazione client viene fornita come accessorio dell’ambiente desktop (sotto nomi come nm-tray, network-manager-gnome, nm-applet o plasma-nm) ed è solitamente accessibile attraverso un’icona indicatore nell’angolo della barra del desktop o dall’utilità di configurazione del sistema.

Nella linea di comando NetworkManager stesso fornisce due programmi client: nmcli e nmtui. Entrambi i programmi hanno le stesse caratteristiche di base, ma nmtui ha un’interfaccia basata su curses mentre nmcli è un comando più completo che può essere usato anche negli script. Il comando nmcli separa tutte le proprietà relative alla rete controllate da NetworkManager in categorie chiamate objects:

Il nome dell’oggetto è l’argomento principale del comando nmcli. Per mostrare lo stato generale di connettività del sistema, per esempio, l’oggetto general dovrebbe essere dato come argomento:

La colonna STATE dice se il sistema è connesso a una rete oppure no. Se la connessione è limitata a causa di una cattiva configurazione esterna o di restrizioni di accesso, allora la colonna CONNECTIVITY non riporterà lo stato di connettività full. Se nella colonna CONNECTIVITY appare Portal, significa che sono richiesti passaggi di autenticazione extra (di solito attraverso il browser web) per completare il processo di connessione. Le colonne rimanenti riportano lo stato delle connessioni wireless (se presenti), sia WIFI che WWAN (Wide Wireless Area Network, cioè reti cellulari). Il suffisso HW indica lo stato corrispondente al dispositivo di rete piuttosto che alla connessione di rete di sistema, quindi dice anche se l’hardware è abilitato o disabilitato per risparmiare energia.

Oltre all’argomento oggetto, nmcli ha bisogno per essere eseguito anche di un argomento. Il comando status è usato per default se non è presente alcun argomento di comando, quindi il comando nmcli general è effettivamente interpretato come nmcli general status.

Di rado è necessario intraprendere azioni specifiche quando l’adattatore di rete è collegato direttamente al punto di accesso tramite cavi, le reti wireless al contrario richiedono specifiche configurazioni per poter funzionare. nmcli facilita il processo di connessione e salva le impostazioni per connettersi automaticamente in futuro, quindi è molto utile per i computer portatili o qualsiasi altro device mobile.

Prima di connettersi al wi-fi, è utile prima elencare le reti disponibili. Se il sistema ha un adattatore wi-fi funzionante, allora l’oggetto device potrà essere usato per scansionare le reti disponibili con il comando nmcli device wifi list:

La maggior parte degli utenti probabilmente userà il nome nella colonna SSID per identificare la rete di interesse. Per esempio, il comando nmcli può connettersi alla rete chiamata Hypnotoad usando ancora l’oggetto device:

Se il comando viene eseguito all’interno di un emulatore di terminale in ambiente grafico, allora apparirà una finestra di dialogo che chiede la passphrase della rete. Quando viene eseguito in una console di solo testo, la password può essere fornita insieme agli altri argomenti:

Se la rete wi-fi nasconde il suo nome SSID, nmcli può ancora connettersi ad essa con gli argomenti extra hidden yes:

Se il sistema ha più di un adattatore wi-fi, quello da usare può essere indicato con ifname. Per esempio, per connettersi usando l’adattatore chiamato wlo1:

Dopo che la connessione ha successo, NetworkManager assegnerà alla connessione il nome dell’SSID corrispondente (se è una connessione wi-fi) e lo conserverà per le connessioni future. I nomi delle connessioni e i loro UUID sono elencati dal comando nmcli connection show:

Viene mostrato il tipo di ogni connessione — che può essere ethernet, wifi, tun, gsm, bridge, ecc. — così come il dispositivo a cui sono associate. Per eseguire azioni su una specifica connessione è necessario fornire il nome o UUID. Per disattivare la connessione Hypnotoad, per esempio:

Allo stesso modo, il comando nmcli connection up Hypnotoad può essere usato per attivare la connessione, dato che ora è salvata da NetworkManager. Il nome dell’interfaccia può anche essere usato per riconnettersi, ma in questo caso l’oggetto device dovrebbe invece essere usato nel modo seguente:

Il nome dell’interfaccia può anche essere usato per ristabilire la connessione:

Si noti che l’UUID della connessione cambia ogni volta che la connessione viene richiamata, quindi è preferibile usare il suo nome per coerenza.

Se l’adattatore wireless è disponibile ma non viene utilizzato, allora può essere spento per risparmiare energia. Questa volta, l’oggetto radio dovrebbe essere passato a nmcli:

Naturalmente il dispositivo wireless può essere riacceso con il comando nmcli radio wifi on.

Una volta che le connessioni sono stabilite non sarà necessaria alcuna interazione manuale in futuro, poiché NetworkManager identifica le reti conosciute disponibili e si connette automaticamente ad esse. Se necessario, NetworkManager ha dei plugin che possono estendere le sue funzionalità, come il plugin per supportare le connessioni VPN.

I sistemi che eseguono systemd possono opzionalmente usare i suoi demoni integrati per gestire la connettività di rete: systemd-networkd per controllare le interfacce di rete e systemd-resolved per gestire la risoluzione dei nomi locali. Questi servizi sono retro compatibili con i precedenti metodi di configurazione di Linux, ma la configurazione delle interfacce di rete in particolare ha caratteristiche che vale la pena conoscere.

I file di configurazione usati da systemd-networkd per impostare le interfacce di rete possono essere trovati in una delle seguenti tre directory:

I file sono processati in ordine lessicografico, quindi si raccomanda di iniziare i loro nomi con dei numeri per rendere l’ordine più facile da leggere e da impostare.

I file in /etc hanno la massima priorità, mentre i file in /run hanno la precedenza sui file con lo stesso nome in /lib. Questo significa che se i file di configurazione in diverse directory hanno lo stesso nome, allora systemd-networkd ignorerà i file con priorità minore. Separare i file in questo modo è un metodo per cambiare le impostazioni dell’interfaccia senza dover modificare i file originali: le modifiche possono essere apportate in /etc/systemd/network per sovrascrivere quelle in /lib/systemd/network.

Lo scopo di ogni file di configurazione dipende dal suo suffisso. I nomi dei file che terminano in .netdev sono usati da systemd-networkd per creare dispositivi di rete virtuali, come i dispositivi bridge o tun. I file che terminano in .link impostano configurazioni di basso livello per l’interfaccia di rete corrispondente. systemd-networkd rileva e configura automaticamente i dispositivi di rete non appena appaiono e ignora i dispositivi già configurati con altri mezzi, quindi non c’è bisogno di aggiungere questi file.

Il suffisso più importante è .network. I file che usano questo suffisso possono essere usati per impostare indirizzi e percorsi di rete. Come per gli altri tipi di file di configurazione, il nome del file definisce l’ordine in cui il file sarà processato. L’interfaccia di rete a cui il file di configurazione si riferisce è definita nella sezione [Match] all’interno del file.

Per esempio, l’interfaccia di rete ethernet enp3s5 può essere selezionata nel file /etc/systemd/network/30-lan.network usando la voce Name=enp3s5 nella sezione [Match]:

Viene accettata anche una lista di nomi separati da spazi vuoti per abbinare in una sola volta molte interfacce di rete con questo stesso file. I nomi possono contenere raggruppamenti (globs) in stile shell, come en*. Altre voci forniscono varie regole di corrispondenza, come il selezionare un dispositivo di rete in base al suo indirizzo MAC:

Le impostazioni per il dispositivo sono nella sezione [Network] del file. Una semplice configurazione di rete statica richiede solo le voci Address e Gateway:

Per usare il protocollo DHCP invece di indirizzi IP statici, si dovrebbe usare la voce DHCP:

Il servizio systemd-networkd cercherà di recuperare entrambi gli indirizzi IPv4 e IPv6 per l’interfaccia di rete. Per usare solo IPv4 dovrebbe essere usato DHCP=ipv4. Allo stesso modo, DHCP=ipv6 ignorerà le impostazioni IPv4 e userà solo l’indirizzo IPv6 fornito.

Le reti wireless protette da password possono anche essere configurate da systemd-networkd, ma l’adattatore di rete deve essere già autenticato nella rete prima che systemd-networkd possa configurarlo. L’autenticazione è eseguita da WPA supplicant, un programma dedicato alla configurazione di adattatori di rete per reti protette da password.

Il primo passo è creare il file delle credenziali con il comando wpa_passphrase:

Questo comando prenderà la passphrase per la rete wireless MyWifi dallo standard input e memorizzerà il suo hash nel file /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-wlo1.conf. Si noti che il nome del file dovrebbe contenere il nome appropriato dell’interfaccia wireless, da cui il wlo1 nel nome del file.

Il gestore systemd legge i file di passphrase WPA in /etc/wpa_supplicant/ e crea il servizio corrispondente per eseguire WPA supplicant e attivare l’interfaccia. Il file passphrase creato nell’esempio avrà quindi un servizio corrispondente chiamato wpa_supplicant@wlo1.service. Il comando systemctl start wpa_supplicant@wlo1.service assocerà l’adattatore wireless con il punto di accesso remoto. Il comando systemctl enable wpa_supplicant@wlo1.service rende l’associazione automatica durante l’avvio.

Infine, un file .network corrispondente all’interfaccia wlo1 deve essere presente in /etc/systemd/network/, poiché systemd-networkd lo userà per configurare l’interfaccia non appena il WPA supplicant termina l’associazione con l’access point.