NetworkManager
NetworkManagerは、Linuxカーネルのインタフェース上で動作するデーモンであり、高水準なネットワーク設定を可能にするユーティリティソフトウェアです。このソフトウェアは、ネットワークをより簡単に利用できるように設計されており、Linuxディストリビューションや他のUnix系オペレーティングシステムで動作します。
コンピュータ同士が通信を行うためには、イーサネット（IEEE 802.3）、無線LAN（IEEE 802.11）、近距離無線通信（IEEE 802.15）、PPPoE、PPPoAなど、様々な通信プロトコルが存在します。ネットワークに接続する際には、ネットワークカードに適切な設定を施す必要があります。
モノリシックカーネルでは、全てのデバイスドライバがカーネルの一部であり、ハードウェアはデバイスドライバを通してアクセスされます。LinuxなどのUnix系オペレーティングシステムでは、デバイスドライバのインターフェースとしてデバイスファイルが使用されます。これらのデバイスファイルは `/dev` ディレクトリに格納されており、従来のイーサネットハードウェアのデバイスファイルは `/eth0` や `/eth1` と呼ばれていました。しかし、systemd以降では `esp4s0` のような名前が付けられるようになりました。
ウェブブラウザ、SSH、NTPなどのユーザー空間にあるソフトウェアは、全てデバイスファイルを通してハードウェアにアクセスします。
Linuxや他のUnix系オペレーティングシステムでは、 `ifconfig` や `ip` （iproute2の一部）を使用して、イーサネットと無線LANのハードウェアを設定します。これらのコマンドの利用方法については、manページを参照してください。これらのコマンドで設定された内容は、直接カーネルに反映され、即座に適用されます。ただし、再起動を行うと、設定はリセットされるため、再度設定を行う必要があります。
シャットダウン後にも設定を維持するためには、PID1で実行されるプログラムが使用されます。System Vinitではシェルスクリプトとバイナリプログラムを使用し、systemdでは独自の設定ファイルを解析して使用します。ネットワークインタフェースの設定は `/etc/network/interfaces` に、DNSサーバの設定は `/etc/resolv.conf` に保存されます。`/etc/network/interfaces` では、静的IPアドレスの設定や、dhclientの設定、VPNの設定などを行うことができます。DHCPを使用する場合は、これらの設定が自動的に行われます。
NetworkManagerはD-Busを介してアクセスできます。その設定は `/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf` に保存されます。
公衆無線LANの普及に伴い、DHCPなどを用いた動的なネットワーク設定が一般的になっています。BOOTPはこのような目的で使用された初期のプロトコルであり、現在ではその上位互換プロトコルであるDHCPが広く利用されています。多くのUnix系オペレーティングシステムでは、動的なネットワーク設定を行うためにdhclientが用いられています。比較的静的なネットワーク設定や単純な動的ネットワーク設定の場合、dhclientによって構成された静的なネットワーク設定でも問題なく動作しますが、ネットワークやネットワークトポロジが複雑になった場合は、全てのネットワーク設定を一元管理することが重要になります。
NetworkManagerは主に2つのコンポーネントで構成されています。
1. NetworkManagerデーモン: 接続の管理と変更の通知を行うソフトウェアです。
2. GUIフロントエンド: GNOME、KDE、Xfce、LXQt、Cinnamonなどのデスクトップ環境向けのグラフィカルインターフェースです。
これらのコンポーネントは、移植性を考慮して設計されており、アプレットはfreedesktop.orgの「System Tray Protocol」を実装するデスクトップ環境で利用できます。コンポーネント間の通信にはD-Busが使用されるため、アプリケーションはリンクを通じて既存のアプレットに対応させるか、置き換えることが可能です。ノベルがSUSE Linux向けに開発したKDE向けのフロントエンドである「KNetworkManager」はこの機能を利用しています。
NetworkManagerには、以下のようなGUIフロントエンドとCLIツールが存在します。
nm-applet: GTK3を使用したフロントエンドです。
plasma-nm: QMLで記述されたPlasmaアプレットです。
nmcli: コマンドラインインターフェースです。
nmtui: テキストユーザーインターフェースです。
NetworkManagerプロジェクトは、Linuxユーザーがより簡単にネットワーク（特に無線通信）を利用できるようにするために、2004年にレッドハットによって開始されました。NetworkManagerは、利用可能なネットワークを自動的に選択し、ネットワーク障害が発生した場合や、ユーザーが移動しながら無線通信を使用している場合に、最適なネットワークへの接続を試みます。過去に接続したことのあるアクセスポイントを、初めて接続するアクセスポイントよりも優先的に選択します。アクセスポイントが暗号化されている場合、WEPキーまたはWPAキーの入力を求めます。
NetworkManagerは、D-BusとHALを利用した最初の主要なLinuxデスクトップコンポーネントの一つです。2009年6月以降、NetworkManagerはHALへの依存を解消し、2014年のバージョン0.9.10以降では、rootユーザーとして操作するためにD-Busデーモンを実行する必要がなくなりました。
BlueZ
GNOME キーリング
KWallet
Wicd - Pythonで記述されたネットワークマネージャー
iproute2
iw
wpa_supplicant
NetworkManager 公式ウェブサイト
NetworkManagerの動作
コンピュータ同士が通信を行うためには、イーサネット（IEEE 802.3）、無線LAN（IEEE 802.11）、近距離無線通信（IEEE 802.15）、PPPoE、PPPoAなど、様々な通信プロトコルが存在します。ネットワークに接続する際には、ネットワークカードに適切な設定を施す必要があります。
モノリシックカーネルでは、全てのデバイスドライバがカーネルの一部であり、ハードウェアはデバイスドライバを通してアクセスされます。LinuxなどのUnix系オペレーティングシステムでは、デバイスドライバのインターフェースとしてデバイスファイルが使用されます。これらのデバイスファイルは `/dev` ディレクトリに格納されており、従来のイーサネットハードウェアのデバイスファイルは `/eth0` や `/eth1` と呼ばれていました。しかし、systemd以降では `esp4s0` のような名前が付けられるようになりました。
ウェブブラウザ、SSH、NTPなどのユーザー空間にあるソフトウェアは、全てデバイスファイルを通してハードウェアにアクセスします。
NetworkManagerを使用する場合のネットワーク設定
Linuxや他のUnix系オペレーティングシステムでは、 `ifconfig` や `ip` （iproute2の一部）を使用して、イーサネットと無線LANのハードウェアを設定します。これらのコマンドの利用方法については、manページを参照してください。これらのコマンドで設定された内容は、直接カーネルに反映され、即座に適用されます。ただし、再起動を行うと、設定はリセットされるため、再度設定を行う必要があります。
シャットダウン後にも設定を維持するためには、PID1で実行されるプログラムが使用されます。System Vinitではシェルスクリプトとバイナリプログラムを使用し、systemdでは独自の設定ファイルを解析して使用します。ネットワークインタフェースの設定は `/etc/network/interfaces` に、DNSサーバの設定は `/etc/resolv.conf` に保存されます。`/etc/network/interfaces` では、静的IPアドレスの設定や、dhclientの設定、VPNの設定などを行うことができます。DHCPを使用する場合は、これらの設定が自動的に行われます。
NetworkManagerを使用しない場合のネットワーク設定
NetworkManagerはD-Busを介してアクセスできます。その設定は `/etc/NetworkManager/NetworkManager.conf` に保存されます。
公衆無線LANの普及に伴い、DHCPなどを用いた動的なネットワーク設定が一般的になっています。BOOTPはこのような目的で使用された初期のプロトコルであり、現在ではその上位互換プロトコルであるDHCPが広く利用されています。多くのUnix系オペレーティングシステムでは、動的なネットワーク設定を行うためにdhclientが用いられています。比較的静的なネットワーク設定や単純な動的ネットワーク設定の場合、dhclientによって構成された静的なネットワーク設定でも問題なく動作しますが、ネットワークやネットワークトポロジが複雑になった場合は、全てのネットワーク設定を一元管理することが重要になります。
ソフトウェアアーキテクチャ
NetworkManagerは主に2つのコンポーネントで構成されています。
1. NetworkManagerデーモン: 接続の管理と変更の通知を行うソフトウェアです。
2. GUIフロントエンド: GNOME、KDE、Xfce、LXQt、Cinnamonなどのデスクトップ環境向けのグラフィカルインターフェースです。
これらのコンポーネントは、移植性を考慮して設計されており、アプレットはfreedesktop.orgの「System Tray Protocol」を実装するデスクトップ環境で利用できます。コンポーネント間の通信にはD-Busが使用されるため、アプリケーションはリンクを通じて既存のアプレットに対応させるか、置き換えることが可能です。ノベルがSUSE Linux向けに開発したKDE向けのフロントエンドである「KNetworkManager」はこの機能を利用しています。
GUIフロントエンドとCLI
NetworkManagerには、以下のようなGUIフロントエンドとCLIツールが存在します。
nm-applet: GTK3を使用したフロントエンドです。
plasma-nm: QMLで記述されたPlasmaアプレットです。
nmcli: コマンドラインインターフェースです。
nmtui: テキストユーザーインターフェースです。
歴史
NetworkManagerプロジェクトは、Linuxユーザーがより簡単にネットワーク（特に無線通信）を利用できるようにするために、2004年にレッドハットによって開始されました。NetworkManagerは、利用可能なネットワークを自動的に選択し、ネットワーク障害が発生した場合や、ユーザーが移動しながら無線通信を使用している場合に、最適なネットワークへの接続を試みます。過去に接続したことのあるアクセスポイントを、初めて接続するアクセスポイントよりも優先的に選択します。アクセスポイントが暗号化されている場合、WEPキーまたはWPAキーの入力を求めます。
NetworkManagerは、D-BusとHALを利用した最初の主要なLinuxデスクトップコンポーネントの一つです。2009年6月以降、NetworkManagerはHALへの依存を解消し、2014年のバージョン0.9.10以降では、rootユーザーとして操作するためにD-Busデーモンを実行する必要がなくなりました。
関連項目
BlueZ
GNOME キーリング
KWallet
Wicd - Pythonで記述されたネットワークマネージャー
iproute2
iw
wpa_supplicant
外部リンク
NetworkManager 公式ウェブサイト
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