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ネットワーク設定

環境
モデル Raspberry Pi4
ディストリビューション Raspbian 10 Buster
インターフェース eth0, usb0(USB-OTG), wlan0
接続優先度 有線LAN ⇒ USB-LAN ⇒
どちらも接続していない場合にのみ無線LAN APを起動

ネットワーク設定は下記とする。

インターフェース ネットワーク設定
eth0 DHCPでIPアドレス/ゲートウェイを取得
usb0 1対1接続のため、Raspberry PiをDHCPサーバとして機能させる。
Raspberry PI: 192.168.255.254/30
対向PC: 192.168.255.253/30
wlan0 1対多接続、Raspberry PiをDHCPサーバとして機能させる。
Raspberry PI: 192.168.253.1/24
無線LANクライアント: 192.168.253.2～254/24

Systemd-networkd

デフォルトのDHCP Client daemonを削除して、systemd-networkdを有効化する。

  1. dhcpcdを削除

    sudo apt purge dhcpcd

  2. 設定ファイルの配置 

    mv eth.network usb0.network wlan0.network /etc/systemd/network/.

    eth.network

    usb0.network

    wlan0.network

  3. systemd-networkd, systemd-resolvedを有効化

    sudo systemctl enable systemd-networkd  
sudo systemctl enable systemd-resolved

USB on the GoのEthernetアダプタ有効化

  1. 下記のスクリプトを/usr/local/binに配置

    init_usb_otg.sh

  2. 起動時に実行されるようsystemd serviceファイルを/etc/systemd/systemに配置

    usb_init.service

  3. usb_initを有効化 

    systemd daemon-reload
systemd enable usb_init

Raspberry Piの無線LAN AP化

  1. networkd-dispatcher, hostapdをインストール

    sudo apt install hostapd

  2. 設定ファイルを配置

    mv hostapd.conf /etc/hostapd/.

  3. hostapdを有効化

    sudo systemctl unmask hostapd

接続優先度による無線LAN AP 起動/停止の設定

  1. networkd-dispatcher, hostapdをインストール

    sudo apt install networkd-dispatcher

  2. 設定ファイルを配置
    他のネットワーク接続(eth0,usb0)が接続されている(routable)場合は無線LAN APを停止、
    他が切断された場合は無線LAN APを起動するスクリプトを設定する。 

    mv stop_ap.sh /etc/networkd-dispatcher/routable.d/.  
mv start_ap.sh /etc/networkd-dispatcher/off.d/.

stop_ap.sh

start_ap.sh

USB接続時のPC側ドライバ

USB接続されたRaspberry Piのイーサネットポートusb0は、RNDIS(Remote Network Driver Interface Specification)と呼ばれる規格に則ったものであるため、Windows10であれば別途ドライバを準備する必要はない。
しかし、セットアップ情報ファイル(INF)ファイルは用意されていないため、接続しただけではドライバが適用されない。

そのため、初回接続時には下記の手順でドライバを適用する必要がある。 なお、この情報は2019/10時点のものであり、将来的には変更されている可能性がある点を事前に断っておく。

  1. デバイスマネージャを開く
    「RNDIS」というデバイスに警告アイコンが表示されている。これをダブルクリックするとプロパティ画面が表示される。

  2. ドライバ更新開始
    「ドライバの更新」ボタンからドライバ更新を開始する。
    「コンピューターを参照してドライバーソフトウェアを検索」「コンピューター上の利用可能なドライバーの一覧から選択します」と順に選択していく。

  3. ドライバ種別の選択
    続いて、「ネットワークアダプター」選択して次へ

  4. ドライバの選択
    製造元の一覧から「Microsoft」を選択し、さらに「リモートNDIS互換デバイス」を選択して次へ 「ドライバーの更新警告」メッセージが表示されるが、無視して「はい」を選択

  5. ドライバ更新完了
    「ドライバーが正常に更新されました」と表示されれば更新完了である