109.2 Lição 2

A maioria das distribuições Linux adota o daemon do serviço NetworkManager para configurar e controlar as conexões de rede do sistema. A finalidade do NetworkManager é tornar a configuração da rede o mais simples e automática possível. Ao usarmos o DHCP, por exemplo, o NetworkManager organiza as mudanças de rota, a busca de endereço IP e atualizações da lista local de servidores DNS, se necessário. Quando há conexões com e sem fio disponíveis, o NetworkManager prioriza a conexão com fio por padrão. O NetworkManager tenta manter ao menos uma conexão ativa o tempo todo, sempre que possível.

Por padrão, o daemon do NetworkManager controla as interfaces de rede não mencionadas no arquivo /etc/network/interfaces. Ele faz isso para não interferir em outros métodos de configuração que também podem estar presentes, modificando assim somente as interfaces desacompanhadas.

O serviço NetworkManager é executado em segundo plano com privilégios de root e aciona as ações necessárias para manter o sistema online. Os usuários comuns podem criar e modificar conexões de rede com aplicativos clientes que, mesmo sem privilégios de root, são capazes de se comunicar com o serviço subjacente para executar as ações solicitadas.

Existem aplicativos cliente do NetworkManager para a linha de comando e para o ambiente gráfico. No caso deste último, o aplicativo cliente é incluído como um acessório do ambiente de desktop (com nomes como nm-tray, network-manager-gnome, nm-applet ou plasma-nm) e geralmente fica acessível por meio de um ícone indicador no canto da barra da área de trabalho ou no utilitário de configuração do sistema.

Na linha de comando, o próprio NetworkManager fornece dois programas clientes: nmcli e nmtui. Ambos trazem os mesmos recursos básicos, mas o nmtui tem uma interface baseada em curses, ao passo que o nmcli é um comando mais abrangente que também pode ser usado em scripts. O comando nmcli separa todas as propriedades relacionadas à rede controladas pelo NetworkManager em categorias chamadas objetos:

O nome do objeto é o principal argumento do comando nmcli. Para mostrar o status geral de conectividade do sistema, por exemplo, o objeto geral deve ser dado como argumento:

A coluna STATE informa se o sistema está conectado a uma rede ou não. Se a conexão for limitada devido a uma configuração externa incorreta ou a restrições de acesso, a coluna CONNECTIVITY não relatará um status de conectividade full. Se Portal aparecer na coluna CONNECTIVITY, isso significa que são necessárias etapas extras de autenticação (geralmente por meio do navegador web) para concluir o processo de conexão. As colunas restantes mostram o status das conexões sem fio (se houver), seja WIFI ou WWAN (Wide Wireless Area Network, ou seja, redes celulares). O sufixo HW indica que o status corresponde ao dispositivo de rede e não à conexão de rede do sistema, ou seja, informa se o hardware está habilitado ou desabilitado para economizar energia.

Além do argumento de objeto, o nmcli também precisa de um argumento de comando para ser executado. O comando status é usado por padrão se nenhum argumento de comando estiver presente, de modo que o comando nmcli general é interpretado, na verdade, como nmcli general status.

Praticamente não é necessário realizar nenhuma ação quando o adaptador de rede está conectado diretamente ao ponto de acesso por meio de cabos, mas as redes sem fio exigem mais interação para aceitar novos membros. O nmcli facilita o processo de conexão e salva as configurações para permitir uma conexão automática no futuro e, portanto, é muito útil para laptops ou qualquer outro dispositivo móvel.

Antes de conectar-se ao wi-fi, é conveniente listar primeiro as redes disponíveis na área local. Se o sistema tiver um adaptador wi-fi funcionando, o objeto device irá usá-lo para verificar as redes disponíveis com o comando nmcli device wifi list:

A maioria dos usuários provavelmente usará o nome na coluna SSID para identificar a rede de interesse. Por exemplo, o comando nmcli pode se conectar à rede de nome Hypnotoad usando o objeto device novamente:

Se o comando for executado dentro de um emulador de terminal no ambiente gráfico, aparecerá uma caixa de diálogo solicitando a senha da rede. Quando executado em um console de texto, a senha pode ser fornecida junto com os outros argumentos:

Se a rede wi-fi esconde seu nome SSID, o nmcli ainda assim pode se conectar a ela com os argumentos extras hidden yes:

Se o sistema tiver mais de um adaptador wi-fi, indicamos o que deve ser usado com ifname. Por exemplo, para se conectar usando o adaptador de nome wlo1:

Depois que a conexão for estabelecida, o NetworkManager dará um nome a ela de acordo com o SSID correspondente (no caso de uma conexão wi-fi) e manterá esse nome nas conexões futuras. O nome das conexões e seus UUIDs são listados pelo comando nmcli connection show:

O tipo de cada conexão é mostrado — pode ser ethernet, wifi, tun, gsm, bridge, etc. — bem como o dispositivo ao qual estão associadas. Para executar ações em uma conexão específica, é preciso fornecer seu nome ou UUID. Para desativar a conexão Hypnotoad, por exemplo:

Da mesma forma, o comando nmcli connection up Hypnotoad pode ser usado para ativar a conexão, pois agora ela está salva pelo NetworkManager. Também é possível se reconectar com o nome da interface, mas, nesse caso, usamos o objeto device:

O nome da interface também pode ser usado para restabelecer a conexão:

Observe que o UUID da conexão muda a cada vez que a conexão é ativada e, portanto, é preferível usar o nome para manter a consistência.

Se houver um adaptador sem fio disponível, mas ele não estiver sendo usado, ele pode ser desligado para economizar energia. Desta vez, o objeto radio deve ser passado para nmcli:

Obviamente, o dispositivo sem fio pode ser ativado novamente com o comando nmcli radio wifi on.

Uma vez que as conexões forem estabelecidas, nenhuma interação manual será necessária no futuro, pois o NetworkManager identifica as redes conhecidas disponíveis e se conecta a elas automaticamente. Se necessário, o NetworkManager possui plugins que podem estender suas funcionalidades, por exemplo para suportar conexões VPN.

Os sistemas que rodam o systemd podem opcionalmente usar os daemons nativos para gerenciar a conectividade de rede: systemd-networkd para controlar as interfaces de rede e systemd-resolution para gerenciar a resolução de nome local. Esses serviços são compatíveis com os métodos de configuração legados do Linux, mas a configuração das interfaces de rede em particular tem recursos que vale a pena conhecer.

Os arquivos de configuração usados pelo systemd-networkd para configurar as interfaces de rede podem ser encontrados em um dos três diretórios a seguir:

Os arquivos são processados em ordem lexicográfica, por isso é recomendável iniciar seus nomes com números para facilitar o ordenamento e a leitura.

Os arquivos em /etc têm a prioridade mais alta, ao passo que os arquivos em /run têm precedência sobre os arquivos com o mesmo nome em /lib. Ou seja, se dois ou mais arquivos de configuração em diretórios diferentes tiverem o mesmo nome, o systemd-networkd ignora os que tiverem menor prioridade. Essa maneira de separar os arquivos permite mudar as configurações da interface sem que seja necessário modificar os arquivos originais: as modificações podem ser postas em /etc/systemd/network para sobrescrever as existentes em /lib/systemd/network.

A finalidade de cada arquivo de configuração depende de seu sufixo. Os nomes de arquivos que terminam em .netdev são usados pelo systemd-networkd para criar dispositivos de rede virtuais, como dispositivos bridge ou tun. Os arquivos que terminam em .link definem configurações de baixo nível para a interface de rede correspondente. O systemd-networkd detecta e configura os dispositivos de rede automaticamente conforme eles aparecem — além de ignorar dispositivos já configurados por outros meios — e, portanto, há pouca necessidade de adicionar esses arquivos na maioria das situações.

O sufixo mais importante é .network. Os arquivos que empregam esse sufixo podem ser usados para configurar endereços de rede e rotas. Tal como acontece com os outros tipos de arquivos de configuração, o nome do arquivo define a ordem em que ele será processado. A interface de rede à qual o arquivo de configuração se refere é definida na seção [Match]` dentro do arquivo.

Por exemplo, a interface de rede ethernet enp3s5 pode ser selecionada dentro do arquivo /etc/systemd/network/30-lan.network graças à entrada Name=enp3s5 na seção [Match]:

Também é possível usar uma lista de nomes separados por espaços em branco para selecionar diversas interfaces de rede de uma vez neste mesmo arquivo. Os nomes podem conter globs no estilo do shell, como en*. Outras entradas permitem usar regras diferentes, como por exemplo selecionar um dispositivo de rede por seu endereço MAC:

As configurações do dispositivo estão na seção [Network] do arquivo. Uma configuração de rede estática simples requer apenas as entradas Address e Gateway:

Para usar o protocolo DHCP em vez de endereços IP estáticos, a entrada DHCP deve ser usada:

O serviço systemd-networkd tenta buscar os endereços IPv4 e IPv6 para a interface de rede. Para usar apenas IPv4, empregamos DHCP=ipv4. Da mesma forma, DHCP=ipv6 ignora as configurações IPv4 e usa apenas o endereço IPv6 fornecido.

As redes sem fio protegidas por senha também podem ser configuradas pelo systemd-networkd, mas o adaptador de rede já deve estar autenticado na rede antes que o systemd-networkd possa configurá-lo. A autenticação é realizada pelo WPA supplicant, um programa dedicado a configurar adaptadores de rede para redes protegidas por senha.

O primeiro passo é criar o arquivo de credenciais com o comando wpa_passphrase:

Este comando pega a frase-senha para a rede sem fio MyWifi da entrada padrão e armazena seu hash em /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-wlo1.conf. Note que o nome do arquivo deve conter o nome apropriado da interface sem fio, por isso o wlo1 no nome do arquivo.

O gerenciador do systemd lê os arquivos de frase-senha do WPA em /etc/wpa_supplicant/ e cria o serviço correspondente para executar o WPA supplicant e abrir a interface. O arquivo de frase secreta criado no exemplo terá uma unidade de serviço correspondente chamada wpa_supplicant@wlo1.service. O comando systemctl start wpa_supplicant@wlo1.service associará o adaptador sem fio ao ponto de acesso remoto. O comando systemctl enable wpa_supplicant@wlo1.service tornará essa associação automática durante a inicialização.

Finalmente, um arquivo .network correspondente à interface wlo1 deve estar presente em /etc/systemd/network/, já que o systemd-networkd vai usá-lo para configurar a interface assim que o WPA supplicant encerrar a associação com o ponto de acesso.