37
9

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?

More than 3 years have passed since last update.

ifconfig がもう古いと聞いてイラっとした時に

Posted at

はじめに

Linux のネットワークは ifconfig コマンドで設定する時代が長く続きましたが、現在は ip コマンドへ置き換わりつつあります。慣れた方法が NG となるとイラっとするものです。メリットあるんだろうけど、今は手元の Linux に IP アドレスを設定できれば十分。ググると Qiita にあんちょこが見つかり事なきを得る(例えばこちら)。私もそんな風に過ごしてきました。ではメリットは何だろう、を簡単にまとめたのがこの記事です。

結論から

結論をひとことで言うと、ip(より正確には iproute2)はモダンネットワークを構成でき、ifconfig (より正確には net-tools) はできません。

ではモダンネットワークとは?
厳密な定義はさておき、大きな利点のひとつは図のようなネットワークの仮想化です。
image.png
ifconfig 時代のモダンでない Linux は「ネットワーク機能(ネットワークスタック)はカーネルに一つ」の前提で構築されていました。それも今や昔の話。今日 Linux を構築するならば、論理的・物理的に複数のインターフェイスを持つのが一般的です。単純にインターフェイスの数だけでなく、ネットワークスタックを1台の Linux に複数持たせられます。これをネットワークの仮想化と呼びます。つまり、ハイパーバイザーが無くても Linux の機能だけでネットワーク仮想化を実現できます。

なお、この記事では取り上げませんが、iproute2 はその他にもルーティング、フィルタリング、クラシフィケーションの強化を目指して開発された経緯があります

試して理解を深める

ネットワーク名前空間の作成

ネットワーク仮想化の実現に重要な概念が「ネットワーク名前空間(Network Namespace)」です。新しくネットワーク名前空間を作ると、ネットワークスタックが複製されます。これには、ルーティングテーブル・ファイアウォール・インターフェイスを含みます。

実際にネットワーク名前空間を作るのは簡単です。ここでは例として2つの名前空間 NS1 と NS2 を作成してみます。

# ip netns add NS1     # ネットワーク名前空間 NS1 を作成
# ip netns add NS2     # ネットワーク名前空間 NS2 を作成
# ip netns list        # ネットワーク名前空間の一覧を表示(list は省略可)
NS1
NS2

作成した名前空間 NS1 に対してコマンドを実施するには ip netns exec NS1 の後に実行したいコマンドを記載します。例として、ネットワークの基本情報を確認してみます:

# ip netns exec NS1 ip link    # ip link はインターフェイスを確認するコマンド
1: lo: <LOOPBACK> mtu 65536 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: tunl0@NONE: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0

インターフェイスは2つ登録されていることがわかります。

# ip netns exec NS1 ip route    # ip route はルーティングテーブルを確認するコマンド
#

ルーティングテーブルは空です。

# ip netns exec NS1 ip neigh    # ip neigh は ARP テーブルを確認するコマンド
#

ARPテーブルも空です。

2つのネットワーク名前空間を接続する設定

設定は図の3ステップです。
image.png

# ip link add VETH1 netns NS1 type veth peer name VETH2 netns NS2
# ip netns exec NS1 ip addr add 10.0.0.1/24 dev VETH1
# ip netns exec NS2 ip addr add 10.0.0.2/24 dev VETH2
# ip netns exec NS1 ip link set VETH1 up
# ip netns exec NS2 ip link set VETH2 up

1行目はもしかすると奇異に見えるかもしれません。リンクと仮想インターフェイスを同時に作成しています。これは次のような事情によります。

タイプとして veth を指定していますが、その名前から推測できるように仮想イーサネットインターフェイスです。veth 作成時には必ず2つのペアとして作成する必要があります。片方のインターフェイスへ送信したパケットは直ちにもう一方のインターフェイスから出てきます。このような事情から veth の作成は必ずペアで行います。

上記で設定は完了しています。疎通確認をします:

$ sudo ip netns exec NS1 ping 10.0.0.2
PING 10.0.0.2 (10.0.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.038 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.027 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.030 ms
64 bytes from 10.0.0.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.032 ms

再びルーティングテーブルと ARP テーブルを確認してみます:

# ip netns exec NS1 ip route
10.0.0.0/24 dev VETH1 proto kernel scope link src 10.0.0.1
# ip netns exec NS1 ip neigh
10.0.0.2 dev VETH1 lladdr d2:a1:3a:33:a9:b8 REACHABLE

おわりに

勘の良い方は既にお気づきのようにネットワーク名前空間はコンテナのネットワーク実現に不可欠な要素です。Docker を使っているのに ifconfig を使う、というのはどうも具合が悪そうです。Mac 等個人端末として使う場合には まだまだ ifconfig で十分かもしれません。

なお、モダンネットワークに対する厳密な定義は無さそうなので、ネットワーク仮想化以外にも着目すべき機能があるかもしれません。ご意見頂けるとうれしいです。

使用したバージョン

Ubuntu 18.04.3 LTS

37
9
0

Register as a new user and use Qiita more conveniently

  1. You get articles that match your needs
  2. You can efficiently read back useful information
  3. You can use dark theme
What you can do with signing up
37
9

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?