Linux管理・運用の基本

Linux管理・運用の基本シリーズ、第46回となる今回は、ネットワークの応用的な設定について解説します。サーバーの冗長化が求められるデータセンターや、仮想マシン環境（KVM/VMware/Proxmoxなど）の構築現場では、これらの技術が不可欠です。ネットワークボンディング（Bonding）、VLAN、ネットワークブリッジ（Bridge）の3つの技術を深く掘り下げていきましょう。

これらの技術を理解し、適切に設定することで、システムの信頼性や柔軟性を大幅に向上させることができます。本記事では、CentOS/RHEL系での設定例を中心に紹介しますが、Ubuntu/Debian系の場合も概念は同じです（設定ファイルやコマンドが異なるため、別途公式ドキュメントを参照してください）。

• ネットワークボンディングの目的と設定方法
• VLANの仕組みとLinux上での設定方法
• ネットワークブリッジの役割と仮想化での活用例
• ボンディング、VLAN、ブリッジを組み合わせた応用例
• ネットワーク設定のトラブルシューティング方法

ネットワークボンディングは、複数の物理ネットワークインターフェース（NIC）を論理的に1つに束ねる技術です。Webサーバーやデータベースサーバーなど、ネットワーク障害がサービス停止に直結する場面でよく使われます。これにより、ネットワーク帯域の増加や、片方のNICに障害が発生した場合でも通信を継続する冗長化を実現します。

Bondingのモード

ボンディングには複数のモードがあり、用途に応じて使い分けます。主要なモードを以下に示します。

設定方法（例：CentOS/RHEL系）

ネットワーク設定ファイル（ ifcfg- ）を使用します。

1. ボンディングインターフェースの作成

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0 を作成します。

DEVICE=bond0
TYPE=Bond
NAME=bond0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
BONDING_MASTER=yes
IPADDR=192.168.1.100
PREFIX=24
BONDING_OPTS="mode=1 miimon=100"

• BONDING_OPTS: ボンディングモードや監視間隔などを指定します。mode=1はactive-backupモード、miimon=100はNICの状態を100ミリ秒ごとに監視します。
• BONDING_MASTER=yes: このインターフェースがボンディングマスターであることを示します。

2. 物理インターフェースの設定

ボンディングに含める物理NIC（例： ens33 、 ens34 ）の設定ファイルを編集します。

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=ens33
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens34

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=ens34
DEVICE=ens34
ONBOOT=yes
MASTER=bond0
SLAVE=yes

• MASTER: 束ねるボンディングインターフェース名を指定します。
• SLAVE: このインターフェースがボンディングの一部であることを示します。

3. サービスの再起動

設定を反映させるためにネットワークサービスを再起動します。

sudo systemctl restart network

NetworkManager時代の補足

RHEL 8/9以降では、 ifcfg-* よりも nmcli や nmtui 、または keyfile 形式（ /etc/NetworkManager/system-connections/ ）での設定が推奨されます。RHEL 10ではifcfg形式は非サポートとなり、NetworkManagerはkeyfileのみをサポートします。

VLANは、物理的なネットワーク構成に関係なく、論理的にネットワークを分割する技術です。複数部署のネットワークを物理的に分離せず、セキュリティを確保したいときに有効です。これにより、異なるセグメントの端末を同じスイッチに収容したり、部署や用途ごとにネットワークを分離してセキュリティを向上させることができます。

LinuxでのVLAN設定

VLANを使用するために、別途パッケージのインストールは不要です。 iproute2 が提供する ip コマンドと、Linuxカーネルの 8021q モジュール（通常は自動で有効）で設定が可能です。

コマンド例

sudo ip link add link ens33 name ens33.10 type vlan id 10
sudo ip addr add 192.168.10.200/24 dev ens33.10
sudo ip link set dev ens33.10 up

• ip link add ...: 物理NIC (ens33) を親インターフェースとして、VLAN ID 10 の論理インターフェース (ens33.10) を作成します。
• ip addr add ...: 作成したVLANインターフェースにIPアドレスを割り当てます。
• 💡 補足: 8021qモジュールがロードされていない場合は、sudo modprobe 8021qコマンドで手動で有効化してください。

設定ファイル例 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33.10 を作成します。

DEVICE=ens33.10
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
VLAN=yes
IPADDR=192.168.10.200
PREFIX=24

• VLAN=yes: このインターフェースがVLANであることを示します。

ネットワークブリッジは、複数のネットワークセグメントを透過的に接続し、あたかも一つのネットワークであるかのように見せる技術です。KVMやLXCなど仮想化基盤でゲストOSに「外部と同じIP」を与える場合に必須となります。特に、仮想化環境においてホストOSとゲストOSの間のネットワーク通信を仲介するために広く使われます。

ブリッジの仕組み

ブリッジは、仮想的なスイッチの役割を果たします。ホストOSの物理NICと、ゲストOSに割り当てられた仮想NICをブリッジに接続することで、ゲストOSがホストOSと同じネットワーク上に存在するように振る舞います。

設定方法（例：CentOS/RHEL系）

1. ブリッジインターフェースの作成

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0 を作成します。

DEVICE=br0
TYPE=Bridge
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.1.100
PREFIX=24

• 静的設定はBOOTPROTO=none（=staticの意味）を推奨します。 staticを使う例も見かけますが、NetworkManagerのifcfgプラグインの表現に合わせnoneが無難です。

2. 物理インターフェースをブリッジに接続

ブリッジに接続する物理NIC（例： ens33 ）の設定ファイルを変更します。 /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

DEVICE=ens33
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0

• BRIDGE=br0: このインターフェースをbr0ブリッジに接続します。これにより、ens33はIPアドレスを持たず、通信はブリッジを介して行われます。

ボンディングとVLAN、ブリッジは併用されることが多いです。例えば、仮想化環境で冗長化とネットワーク分離を両立させたい場合、以下のような構成が考えられます。

1. 物理NICをボンディング（bond0）して冗長化を図る。
2. bond0上にVLANインターフェース（bond0.10、bond0.20など）を作成して論理的にネットワークを分離する。
3. それぞれのVLANインターフェースをブリッジ（br10、br20など）に割り当てる。
4. 各ブリッジにゲストOSの仮想NICを接続し、仮想マシンを特定のネットワークに収容する。

この構成により、ホストの物理的な通信路を冗長化しつつ、仮想マシンを目的のネットワークに柔軟に配置できます。

💡 注意: LACP ( mode=4 )を利用する場合は、対向側のスイッチでもリンクアグリゲーションの設定が必須です。設定が一致しないと通信できません。

ネットワーク設定で問題が発生した際に役立つコマンドとTipsをいくつか紹介します。

• ボンディングの状態確認: cat /proc/net/bonding/bond0 で、現在のモードやアクティブなNICを確認できます。
• カーネルログの確認: dmesg | grep bond で、ボンディングのインターフェースの状態変化やエラーメッセージを確認できます。
• 詳細なリンク状態の確認: ip -d link show コマンドは、vlanやbondなどの詳細な情報を表示します。
• ブリッジの状態確認: bridge link または ip link show type bridge で、どのインターフェースがどのブリッジに接続されているかを確認できます。

Q.

ブリッジ上でDHCPが通らない／遅い場合は？

A.

STP（Spanning Tree Protocol）が有効だとフォワーディング遅延（ forward_delay 既定15秒）が発生します。ループがない構成であればSTPを無効化するか、forward_delayを下限の2秒まで短縮してください。

• ip/bridgeでSTP無効化（ループがないことを確認のうえ）

sudo ip link set dev br0 type bridge stp_state 0

• STPを有効のまま最短へ

sudo ip link set dev br0 type bridge stp_state 1
sudo ip link set dev br0 type bridge forward_delay 2

※forward_delayは0秒は不可（有効範囲 2～30秒）。

今回は、Linuxのネットワークにおける応用技術、ボンディング、VLAN、ブリッジについて解説しました。これらの技術は、サーバーの可用性を高めたり、仮想環境を構築したりする上で非常に重要なものです。それぞれの技術が持つ役割と設定方法を理解し、システムの要件に合わせて適切に活用してください。

この記事が、あなたのLinuxネットワークに関する理解を深める一助となれば幸いです。ご覧いただきありがとうございました。

• Red Hat 公式ドキュメント: ネットワークボンディングの設定
• Red Hat 公式ドキュメント: VLANタグの設定
• Red Hat 公式ドキュメント: ネットワークブリッジの設定
• Linux Foundation Networking Wiki: Bridge