109.2 レッスン 2

ほとんどのLinuxディストリビューションは、ネットワーク接続を設定・制御するために、NetworkManager サービスを採用しています。NetworkManagerの目的は、ネットワーク設定をできるだけシンプルかつ自動的に行うことです。例えばDHCPを使用する場合であれば、必要に応じてNetworkManagerがIPアドレスの取得、経路の変更、DNSサーバーの切り替えを手配します。有線接続と無線接続の両方が利用可能な場合、NetworkManagerはデフォルトで有線接続を優先します。NetworkManagerは、可能な限り、常に少なくとも1つの接続をアクティブに保ち続けます。

NetworkManagerデーモンは、デフォルトでは /etc/network/interfaces ファイルに記載されていないネットワークインターフェースのみを制御します。これは、他のネットワーク構成ツールとの干渉を防ぐためで、制御されていないネットワークインターフェースのみを扱います。

NetworkManagerサービスはroot権限で実行され、システムをオンラインに保つために必要な処理を行います。root権限を持たない一般ユーザーであっても、NetworkManagerデーモンと通信するクライアントアプリケーションを使用して、ネットワーク接続を作成したり変更したりできます。

NetworkManagerのクライアントアプリケーションには、コマンドライン環境で使用するものと、グラフィカル環境で使用するものがあります。グラフィカル環境で使用するものには、デスクトップ環境に応じて nm-tray、network-manager-gnome、nm-applet、plasma-nm などがあります。これらはデスクトップ環境のアクセサリとして提供されていて、通常はデスクトップバーのインジケーターアイコン、ないし、システム構成ユーティリティからアクセスできます。

コマンドライン環境では、NetworkManager自体が nmcli と nmtui という2つのクライアントプログラムを提供しています。どちらのプログラムも基本的な機能は同じですが、nmtui はcursesベースのメニューインターフェイスがあり、nmcli はスクリプトでも使用できる包括的なコマンドです。nmcli コマンドでは、NetworkManagerが制御するネットワーク関連プロパティを オブジェクト と呼ぶカテゴリに分類しています。

nmcli コマンドの1番目の引数は、オブジェクトです。たとえば、システムの接続ステータスを表示するには、引数に general を指定します。

STATE 欄は、システムがネットワークに接続されているかどうかを示します。設定ミスやアクセス制限のために外部への接続が制限されている場合、CONNECTIVITY 欄には full 以外のステータスが表示されます。CONNECTIVITY 欄に Portal と表示されている場合は、接続するために（通常はウェブブラウザ経由で）特別な認証ステップが必要です。その他の欄は無線接続の状態を示します。2種類の無線接続 WIFI と WWAN（Wide Wireless Area Network、つまり携帯電話ネットワーク）がサポートされています。サフィックスが HW の欄はデバイスの状態を示していて、サフィックスが付かない欄はネットワークの接続状態を示しています。

nmcli コマンドには、オブジェクト名に続けてその引数を指定します。引数が省略された場合は status が指定されたものと見なされます。つまり nmcli general コマンドは、実際には nmcli general status と解釈されます。

有線ネットワークでアクセスポイント（ルーター）に接続されている場合、行うべきことはほとんどありません。無線ネットワークでは追加の操作が必要になりますが、nmcli は簡単な操作で接続することができ、その設定が保存されて次回の接続でも自動的に利用されますから、ラップトップやモバイルデバイスではとても便利です。

Wi-Fiに接続する前に、そこで利用可能なネットワークを一覧表示できると便利です。システムにWi-Fiアダプターがある場合、 nmcli device wifi list で利用可能なWi-Fiネットワークを一覧表示します。

ほとんどの場合は SSID 欄の名前を使用してネットワークを選択します。SSIDが Hypnotoad であるネットワークに接続するには、次のようにします。

デスクトップ環境のターミナルエミュレータ内でコマンドを実行した場合には、Wi-Fiネットワークのパスフレーズを要求するダイアログボックスが表示されます。コンソールやネットワーク経由でログインしている場合は、次のようにパスワードを引数に指定します。

Wi-FiネットワークがSSID名を非表示にしている場合でも、次のように hidden yes を指定すれば接続できます。

システムに複数のWi-Fiアダプターがある場合は、使用するアダプターを ifname で指定します。たとえば、wlo1 という名前のアダプタを使用して接続するには、次のようにします。

Wi−Fi接続に成功すると、NetworkManagerはSSIDに由来する名前を付けて、後の接続のために保存します。nmcli connection show コマンドで、接続名とそのUUIDを一覧表示します。

接続の種類（ethernet、wifi、tun、gsm、bridge など）と、接続が使用しているデバイスが表示されます。ある接続に対する操作を行うためには、その名前またはUUIDを指定します。Hypnotoad への接続を無効化する例を示します。

逆に nmcli connection up Hypnotoad コマンドで、接続を有効化できます。既に Hypnoad への接続はNetworkManagerに保存されていますから、デバイス名やパスワードを指定する必要はありません。インターフェイス名を使用して再接続することもできますが、この場合は connection オブジェクトではなく device オブジェクトを使用します。

デバイス名を使用して、接続を再確立してみましょう。

接続が確立されるたびにUUIDは変更されるので、接続名（SSID）かデバイス名を使うのがお勧めです。

ワイヤレスデバイスを使用していない場合は、電源をオフにして電力を節約できます。nmcli に radio オブジェクトを渡します。

もちろんワイヤレスデバイスは、nmcli radio wifi on コマンドで再びオンにできます。

NetworkManagerが利用可能な既知のネットワークを見つけると、それらに自動的に接続します。いったん接続を確立すれば、再び手動で操作する必要はありません。NetworkManagerには、機能を拡張するプラグインがあり、VPN接続をサポートするものなどがあります。

systemdを採用しているシステムには、組み込みデーモンを使用してネットワーク接続を管理するオプションがあります。systemd-networkd はネットワークインターフェイスを制御し、systemd-resolved はローカルの名前解決を管理します。これらのサービスは従来のネットワーク構成方法と互換性がありますが、特にネットワークインターフェイスの構成には、知っておく価値のある機能が備わっています。

systemd-networkdがネットワークインターフェイスを構成するために使用する設定ファイルは、次の3つのディレクトリのいずれかに置かれます。

ファイルは辞書順に処理されるので、数字で始まるファイル名を使用すると、順序が分かりやすくて設定しやすくなります。

同名の設定ファイルが複数のディレクトリにある場合は、/etc にあるファイルの優先度が最もが高く、次に /run にあるファイル、最後に /lib にあるファイルの順になります。優先度の低いファイルは無視されます。このようにファイルを配置することで、元のファイルを変更することなくインターフェース設定を変更することができます。たとえば /etc/systemd/network にあるファイルを変更して、/lib/systemd/network にあるファイルを無視させることができます。

設定ファイルの役割に応じてサフィックスが異なります。systemd-networkdは、名前が .netdev で終わるファイルを参照して bridge や tun などの仮想ネットワークデバイスを作成します。また、名前が .link で終わるファイルを参照して、ネットワークインターフェースの低レベルな（リンク層の）構成を行います。systemd-networkd は、ネットワークデバイスの追加を自動的に検出して設定します — 他の方法で設定されたデバイスは無視します — から、これらのファイルを追加する必要はほとんどありません。

最も重要なファイルはサフィックスが .network のもので、ネットワークアドレスとルーティングを設定します。ファイル内の [Match] セクションで、対象とするネットワークインターフェース名を指定します。

たとえば /etc/systemd/network/30-lan.network ファイルでイーサネットインターフェイス enp3s5 を設定するのであれば、その [Match] セクションに Name=enp3s5 と記入します。

複数のインターフェイス名を空白で区切ったり、en* などのグロブ文字を使うことで、複数のネットワークインターフェイスを一度に指定することができます。また、MACアドレスでネットワークデバイスを指定するなど、さまざまな方法でネットワークインターフェイスを指定できます。

デバイスに設定するパラメータは、[Network] セクションに置きます。単純な静的ネットワークでは、Address と Gateway のエントリのみが必要です。

静的なIPアドレスではなく、DHCPでアドレスを設定するには、DHCP エントリを使用します。

DHCPを指定した場合、systemd-networkdサービスは、ネットワークインターフェイスにIPv4アドレスとIPv6アドレスの両方を割り当てようとします。IPv4のみを使用するには、DHCP=ipv4 を、IPv6のみを使用するには DHCP=ipv6 を指定します。

systemd-networkdで、パスワードで保護されたワイヤレスネットワークに接続することもできますが、あらかじめネットワークアダプターにワイヤレスネットワークの認証情報を登録しておくことが必要です。そのためには WPA_supplicant ツールを使用します。

最初のステップは、wpa_passphrase コマンドで資格情報ファイルを作成することです。

引数は Wi-FiネットワークのSSIDです。このコマンドは、標準入力から MyWifi ワイヤレスネットワークのパスワードを読取って、そのハッシュ値を /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-wlo1.conf に保存します。ファイル名に、ワイヤレスインターフェイスの名前 wlo1 が含まれていることに注意してください。

WPA_supplicant サービスが実行されていれば、/etc/wpa_supplicant/ にあるWPAパスフレーズファイルを自動的に読み取って、インターフェイスを制御するサービスを作成します。この例であれば、wpa_supplicant@wlo1.service になります。systemctl start wpa_supplicant@wlo1.service で、ワイヤレスアダプタをアクセスポイントに接続します。システム起動時に接続したければ、systemctl enable wpa_supplicant@wlo1.service コマンドを実行します。

最後に、wlo1 インターフェース用の .network ファイルを /etc/systemd/network/ に作成します。これにより、WPA_Supplicantが wlo1 インターフェイスをアクセスポイントに接続するとすぐに、systemd-networkdが wlo1 インターフェースを構成します。