UbuntuでUSBテザリング時のIP・MACアドレスを固定する

自分のための覚書です。
なお、OSはUbuntu22.04、ハードはAK1Plus CPU:N95 RAM:8GBです。

1. NIC名を固定にする

USBで接続しなおすたびにNIC名(デバイス名)が変わってしまうので、固定化する。
Linuxのudevルールを使ってUSBデバイスを挿入する順番の制約を無くそう を参考にした。

1.1 USBテザリング機器のIDを確認する。

lsusbでUSBテザリング機器のIDを確認する。
PIX-MT100の場合は

接続無し

$ lsusb
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 003: ID 1c4f:0034 SiGma Micro XM102K Optical Wheel Mouse
Bus 001 Device 005: ID 0573:1573 Zoran Co. Personal Media Division (Nogatech) USB Audio and HID
Bus 001 Device 007: ID 0bda:c821 Realtek Semiconductor Corp. Bluetooth Radio 
Bus 001 Device 008: ID 1c4f:0002 SiGma Micro Keyboard TRACER Gamma Ivory
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub

接続あり

$ lsusb
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 001 Device 003: ID 1c4f:0034 SiGma Micro XM102K Optical Wheel Mouse
Bus 001 Device 005: ID 0573:1573 Zoran Co. Personal Media Division (Nogatech) USB Audio and HID
Bus 001 Device 007: ID 0bda:c821 Realtek Semiconductor Corp. Bluetooth Radio 
Bus 001 Device 008: ID 1c4f:0002 SiGma Micro Keyboard TRACER Gamma Ivory
Bus 001 Device 011: ID 15a9:002d Gemtek WLTUBA-107 [Yota 4G LTE]
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0003 Linux Foundation 3.0 root hub

なので、差分からベンダーIDが15a9、プロダクトIDが002dと分かる。

1.2 USBテザリング機器のNIC名を固定する。

USB Ethernetの設定画面から現時点のUSBテザリング機器のIPアドレスは192.168.0.12、MACアドレスは1E:49:7B:81:0B:E3とわかる。

また、ターミナルで sudo ip link show を実行するとNIC名とMACアドレスがわかる。
MACアドレスに紐づくNIC名から、現在のNIC名はenx1e497b810be3とわかる。

設定前

$ sudo ip link show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 68:1d:ef:42:d6:46 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: wlp2s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP mode DORMANT group default qlen 1000
    link/ether c8:8a:d8:93:21:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: br-4a7baf2cdcc2: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default 
    link/ether 02:42:78:33:33:fc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
5: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default 
    link/ether 02:42:96:36:0d:3c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
6: enx1e497b810be3: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 1e:49:7b:81:0b:e3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

NIC名を固定するために、以下の内容で /etc/udev/rules.d/99-nic-name.rules を作成する。
ここではNIC名をusbeth0に設定する。

/etc/udev/rules.d/99-nic-name.rules

SUBSYSTEM=="net", ACTION=="add", ATTRS{idVendor}=="15a9", ATTRS{idProduct}=="002d", NAME="usbeth0"

作成できたら sudo udevadm control --reload-rules で設定を反映する。

問題なければ一度デバイスを脱着し sudo ip link show コマンドをもう一度実行すると、デバイス名がusbeth0になっているはず。

設定後

$ sudo ip link show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
2: enp1s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 68:1d:ef:42:d6:46 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: wlp2s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP mode DORMANT group default qlen 1000
    link/ether c8:8a:d8:93:21:75 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: br-4a7baf2cdcc2: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default 
    link/ether 02:42:78:33:33:fc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
5: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN mode DEFAULT group default 
    link/ether 02:42:96:36:0d:3c brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
7: usbeth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 1e:49:7b:81:0b:e3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

2. usbeth0 のMACアドレスを固定化

Ubuntu 22.04 LTSで固定IPアドレスの設定とUbuntu 22.04でNICのMACアドレスを変更するを参考に、usbeth0 のIPアドレスとMACアドレスを固定化する。

/etc/netplan/99_usbeth0.yaml を新規に作成し、下記のフォーマットで記載する。

/etc/netplan/99_usbeth0.yaml

network:
  version: 2
  renderer: NetworkManager
  ethernets:
    usbeth0:                            # NIC名を指定する
      dhcp4: false
      dhcp6: false
      addresses: [192.168.0.100/24]     # IPアドレスを指定する
      routes:
        - to: default
          via: 192.168.0.1              # USBテザリング機器(ルータ)のIPアドレスを指定
      nameservers:
        addresses: [192.168.0.1, 8.8.8.8, 8.8.4.4]
      macaddress: 12:34:56:78:90:ab     # MACアドレスを指定する
      optional: true

設定できたら sudo chmod 600 /etc/netplan/99_usbeth0.yamlでパーミッションを変更したうえで、 sudo netplan apply で設定を反映する。
※一時的に設定を反映し、不具合があった時に備えて自動で戻したい場合は sudo netplan try で一時的に設定を反映する。

デバイスを一度脱着し、sudo ip link usbeth0 で固定化したMACアドレスになっていたら成功！

bash

$ sudo chmod 600 /etc/netplan/99_usbeth0.yaml
$ sudo netplan apply
$ sudo ip link usbeth0
8: usbeth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether 12:34:56:78:90:ab brd ff:ff:ff:ff:ff:ff permaddr 1e:49:7b:81:0b:e3

3. 【最終手段】systemd の起動スクリプトで変更

MACアドレスが書き換わらない場合、Netplan ではなく systemd の起動スクリプトを使って MACアドレスを強制的に変更する方法もある。
この方法では、システム起動時に ip link set コマンドを使って強制的に MAC アドレスを変更する。

3.1. systemd サービスを作成

bash

$ sudo nano /etc/systemd/system/set-mac.service

以下の内容を追加

/etc/systemd/system/set-mac.service

[Unit]
Description=Set MAC address for usbeth0
After=network-pre.target
Wants=network-pre.target
Before=networking.service

[Service]
Type=oneshot
ExecStart=/sbin/ip link set dev usbeth0 address 12:34:56:78:90:ab
ExecStart=/sbin/ip link set dev usbeth0 up
RemainAfterExit=yes

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.2. サービスを有効化

bash

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl enable set-mac.service
$ sudo systemctl start set-mac.service

3.3 確認

bash

$ ip link show usbeth0