CentOS 7のネットワーク管理基礎（前編）

今回は、CentOS 7のネットワーク設定について取り上げます。新しい設定ツールの登場や、従来のCentOS 6まで慣れ親しんだネットワーク関連の基本的なコマンド群の使用が非推奨になるなど、様々な変更点があります。CentOS 7から一新されたネットワークの具体的な設定手順、Tips等をご紹介します。

CentOS 7のネットワーク管理基礎

CentOS 7におけるネットワーク管理では、NetworkManagerによって行います。CentOS 6系では、Network Administration Toolに含まれるsystem-config-networkを使った管理やファイルを直接編集する運用形態が一般的でしたが、CentOS 7では、NetworkManagerを使った管理手法が推奨になりました。従来のNetworkManagerは、全てのネットワーク機能を制御できるわけではなかったため、/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethXファイル等を直接編集しサービスの起動や停止を行う運用が一般的でした。これに対し、CentOS 7のNetworkManagerは、ネットワーク関連の操作が大幅に強化され、/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ethXファイルを直接編集することなくコマンドラインやGUIツールによって設定ファイルを生成する運用方法に改められています。また、NICに付与されるインタフェース名の管理についても、従来のCentOS 6までとは全く異なるスキームが採用されています。CentOS 7におけるsystemd及びudevdは、NICのインタフェース名に対する複数の命名体系をサポートしています。インタフェース名は、ファームウェアやサーバーのオンボードに搭載されているNICのトポロジーやロケーション情報によって異なります。CentOS 7におけるudevによるネットワークインタフェースの命名体系をまとめると以下のようになります。

CentOS 7におけるNICのインタフェース名の命名体系にはいくつかのタイプが存在します。以下は、命名体系をタイプ別にまとめたものです。

CentOS 7のインストーラの時点において、どの命名体系が利用されているかを確認することができます。

CentOS 7におけるネットワークインタフェース名は、永続的に付与されます。この永続的な命名のことをConsistent Network Device Namingと言います。デフォルトでは、 Predictable Network Interface Namesが利用され、一般的なx86サーバーに搭載されているオンボードのNICは、 eno1、eno2という名前が付与されます。拡張カードスロットに装着するNICの場合は、ens1、ens2、あるいは、ens7f0, ens7f1などの名前が付与されます。これらは、従来のbiosdevnameと同様に物理的な位置を示しています。例えば、オンボードの4ポートNICのeno1、 eno2、eno3、eno4は、HP ProLiant Gen8サーバーの筺体の背面に印字されているNIC1、NIC2、NIC3、NIC4に対応します。さらに、拡張カードスロットに装着したNICのens7f0、ens7f1は、それぞれサーバー筺体内の拡張スロット7番に装着したカードのポート1番とポート2番です。拡張カードスロットに装着したデバイスの位置が判別不可能の場合、PCIバス番号を元に、enp2s1, enp2s2のように命名されます。CentOS 6までの従来の命名体系と大きく異なるため、インタフェース名の文字列を基にした独自のスクリプト等を運用管理に組み込んでいる場合は、注意が必要です。このため、従来のNICのインタフェース名で慣れ親しんだインタフェース名で利用したい場合があります。CentOS 7におけるNICのインタフェース名を自動的に命名される機能を無効にするには、ブートパラメータにnet.ifnames=0を引き渡す事で可能です。また、ブートパラメータにbiosdevname=1を付与すると、従来のbiosdevnameによるNICのインタフェース名を利用する事も可能です。

CentOS 7のインストール後、NICに対する命名体系を知るには、/sys/class/net/ディレクトリの下にあるシンボリックリンクを確認します。

上記の場合は、HP ProLiant SL2500 Gen8のオンボードに搭載されているIntel社製のギガビットイーサネットのネットワークカードがeno1、eno2として登録されていることがわかります。ブートパラメータにnet.ifnames=0を付与している場合は、NICのインタフェース名を自動的に命名しないため、ethX等の表記になります。以下は、オンボードにBroadcom社製の4ポートNICを搭載したHP ProLiant DL385 Gen8にCentOS 7をインストールし、ブートパラメータにnet.ifnames=0を付与した状態でNICの命名体系を確認した結果の例です。

nmcliコマンドの基礎

nmcli（Network Manager Command Line Interface）は、CentOS 7におけるネットワークの設定を行うNetworkManagerの基本コマンドです。nmcliコマンドには、以下のパラメータが用意されています。

以下では、イーサネットに対応した物理NICに対するインタフェースの基本的な設定を紹介します。今回は、x86サーバー「HP ProLiant DL385 Gen8」に搭載されているオンボードの4ポート物理NICを使って設定を行います。まず、現在の接続状態を確認してみます。

上記では、オンボードの4ポート物理NICのインタフェース名がeno1～eno4として割り当てられていることがわかります。nmcli connectionでは、upやdownを指定することで、インタフェースの接続、切断を制御することができます。以下は、インタフェースeno1を切断させる例です。

上記より、eno1のDEVICE欄が「--」に変化し、接続が断たれていることが分かります。接続するには、以下のように「up」を指定します。

次にデバイス名とその状態を確認します。

物理NICが4ポートのサーバーで、デバイス名がeno1、eno2、eno3、eno4として割り当てられ、かつループバックデバイスのloが認識されていることがわかります。STATEから、eno1とeno2が接続されていることもわかります。

各デバイスのMACアドレス、IPアドレス、MTU等の詳細を見るには、nmcli deviceにさらにshowを付与します。

インタフェース名を指定することで出力を絞ることも可能です。

インタフェースに割り当てたIPアドレスやゲートウェイアドレスを変更するにはnmcli connectionに「modify」を指定します。以下は、IPアドレスが172.16.3.82/16でゲートウェイアドレスが0.0.0.0で割り当てられているインタフェースeno1のIPアドレスを10.0.0.82/24、ゲートウェイアドレスを10.0.0.1に変更する例です。

「nmcli connection down」が従来のifdown、「nmcli connection up」が従来のifupに相当します。IPアドレスとゲートウェイアドレスが変更されているかを確認します。

さらに、DNSサーバーと静的ルーティングを変更するには、ipv4.dns、ipv4.routesを指定します。以下は、インタフェースeno1に対して、DNSサーバーのIPアドレス「10.0.0.254」と「10.0.0.253」を指定し、静的ルーティングとして「10.0.0.0/24」のネットワークでルーターのIPアドレス「10.0.0.1」を指定する例です。

/etc/resolv.confファイルの自動更新を抑制する方法

CentOS 7において、参照先のDNSサーバーのIPアドレスがNICに設定されている場合、デフォルトでは、/etc/resolv.confファイルが自動的に更新されるようになっています。しかし、環境によっては、NICの参照先DNSサーバーのIPアドレスの変更に伴う/etc/resolv.confファイルの自動更新を無効にしたい場合があります。以下では、/etc/resolv.confファイルの自動更新を無効にする手順を紹介します。まず、ネットワークインタフェースのeno1に設定されている参照先のDNSサーバーのIPアドレスを確認しておきます。

上記により、eno1に設定されている参照先のDNSサーバーのIPアドレスは、10.0.0.254であることがわかります。デフォルトでは、/etc/resolv.confファイルがNetworkManagerによって自動的に生成されますので、上記のIPアドレスが/etc/resolv.confファイルに記述されているはずです。

/etc/resolv.confファイルが自動的に更新されないようにするには、/etc/NetworkManager/NetworkManager.confファイルの[main]の下にdns=noneを記述します。

次に、eno1が参照するDNSサーバーのIPアドレスを変更しても、/etc/resolv.confファイルが自動的に更新されていないかを確認します。まず、eno1が参照するDNSサーバーのIPアドレスを10.0.0.253に変更します。

NetworkManagerと、ネットワークサービスを再起動します。

ネットワークインタフェースのeno1に対して新しく設定した参照先DNSサーバーのIPアドレスである10.0.0.253が、/etc/resolv.confファイルに自動的に設定されていないことを確認します。

インタフェースの接続の追加と削除

インタフェースの接続の追加と削除も、nmcliコマンドで行うことが可能です。先程、IPアドレスの変更を行ったばかりのインタフェースeno1を使って操作例を示します。まず、インタフェースの状況を確認します。

インタフェースeno1の接続を削除してみます。接続の削除は、nmcli connectionに「delete」を付与し、削除するインタフェース名を指定します。

インタフェースeno1は接続が切断され、設定したIPアドレス等も破棄されます。インタフェースeno1に新規に接続を追加し、新たなIPアドレスを付与してみましょう。接続の追加は、nmcli connectionに「add type」を付与します。今回は、1GbEの有線のイーサネットですので、typeとしてethernetを指定します。インタフェース名は、ifnameで指定します。接続名はcon-nameで指定します。今回、接続名は、インタフェース名と同じeno1を指定することにします。

eno1のデバイスに対する接続が追加されているかを確認します。

接続が追加されたら、インタフェースeno1に対して、IPアドレス等の設定が可能になります。今回は、固定IPアドレスとして192.168.0.82/24、ゲートウェイアドレスとして192.168.0.254を設定してみます。固定IPアドレスを設定するには、ipv4.method manualを付与します。

設定を反映させます。

インタフェースにeno1に固定IPアドレスが付与されていることを確認します。

上記の固定IPアドレスが設定されたインタフェースeno1の設定ファイルは、/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno1として生成されています。

nmcliコマンドでホスト名の設定を行う

CentOS 6までは、ホスト名の設定を/etc/sysconfig/networkファイルに記述していましたが、CentOS 7では、/etc/hostnameファイルに記述するようになりました。/etc/hostnameファイルを直接編集してもよいのですが、CentOS 7では、nmcliコマンドでホスト名を設定します。以下は、nmcliコマンドで、ホスト名を設定する例を紹介します。まず、現在、設定されているホスト名を表示します。

ホスト名を「centos70n254.jpn.linux.hp.com」に変更します。

ホスト名が変更されたかどうかをhostnameコマンドで確認します。また、/etc/hostnameファイルの中身も確認します。

このように、IPアドレス、デフォルトゲートウェイ、DNS、ルーティング、ホスト名等の設定をnmcliコマンドだけで一通り行うことができますので、設定ファイルのパラメータの記述方法や複数のコマンドを覚える負担を減らすことができます。しかも、nmcliコマンドは、それに続く引数の候補をキーボード入力のTABキー補完で表示してくれますので、従来の管理手法に比べ、習得のハードルが大幅に下がっています。nmcliコマンドに慣れると設定ファイルの記述方法を覚える必要がなくなるため、非常に便利です。是非nmcliコマンドを使いこなしてみて下さい。

nmtuiによる設定

先述のnmcliコマンドは、大量の管理対象サーバーのネットワーク設定を自動化する場合に威力を発揮しますが、管理対象サーバーが少数で、直感的な操作で１台ずつ設定を行いたいという場合は、nmtuiを利用するのがよいでしょう。nmtuiは、ネットワーク設定を行うサービスであるNetworkManagerデーモンに対して様々な指示を行うことでネットワークの設定を行うアプリケーションです。nmtuiは、GNOMEターミナルやTera Term等のターミナルエミュレータ内で起動すると、テキストベースの分かりやすいGUIが起動します。GUIでは、メニューの選択や空欄に値を入れることで、簡単にネットワーク設定を行うことが可能となっています。nmtuiの起動は、コマンドラインからnmtuiを入力します。nmtuiは、NetworkManager-tuiパッケージに含まれています。

nmtuiのGUIがターミナルエミュレータ内に表示されます。設定画面内で、キーボードの上下左右キーを使ってカーソルを合わせ、パラメータを入力することができます。

iprouteのススメ

CentOS 7のアップストリームOSであるRHEL7では、ifconfigコマンド、netstatコマンド、arpコマンド等を提供するnet-toolsが利用可能です。現状、CentOS 7においても、net-toolsパッケージをインストールすれば、従来の慣れ親しんだifconfigコマンドやnetstatコマンドを利用することが 可能ですが、今後は、net-toolsではなく、新しいコマンド体系に慣れることをお勧めします。net-toolsに取って代わる新しいコマンド体系は、iprouteパッケージで提供されています。CentOS 7のiprouteパッケージに含まれているコマンドは以下のとおりです。

以下では、CentOS 7に含まれるiprouteパッケージに含まれるコマンドを使って、日常業務でよく利用されるネットワーク管理のコマンドをいくつか抜粋して紹介します。

（年明け公開予定の後編に続く）

＜編集部より＞コマンドの一部にスペルミスがあったため修正しました（2015/1/15）、また一部の曖昧な表現を修正しました（1/29）