概要

管理ノードをルータ兼DHCPサーバーにして、スイッチングハブを介したプライベートLANを構成します。

ルータは、インターネットとプライベートLANを仲介する役割をします。
DHCPサーバーは、プライベートLAN内のコンピュータにプライベートIPアドレスを割り振るサーバーのことです
計算ノードのMACアドレスをもとに、固定のプライベートIPアドレスを割り振るようにします
DHCPを使わなくてもプライベートネットワークを構成できますが、それぞれの計算ノードに個別に設定を入力しないといけなくなるので、計算ノードのOS入れ替え時やネットワーク設定の変更時に不便です
作業の前に、管理ノードと計算ノードをそれぞれLANケーブルを使ってスイッチングハブに接続してください

（追記）このページで紹介しているISC DHCPは開発が終了する予定です（クライアント版などは2021年に開発が終了しています）。後継であるKea DHCPを使用してください
- https://kledgeb.blogspot.com/2022/05/ubuntu-2210-9-isc-dhcp.html
（追記2）ISC DHCPは2022年をもって開発が終了しました

以下では計算ノードが使用するDNSサーバのIPアドレスを次のものにします。具体的なDNSサーバのIPアドレスは、研究室設置であれば大学のネットワーク管理者に問い合わせる、自宅設置であればインターネットサービスプロバイダの契約書を見る、などして確認してください。

DNSサーバ … aaa.aaa.aaa.aaa および bbb.bbb.bbb.bbb

設定手順

計算ノードでの作業

計算ノードのLANケーブルがささっているポートのデバイス名とMACアドレスを調べて記録しておきます
```
$ ip link
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: enp96s0f0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether ac:1f:6b:bc:93:8a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
3: enp96s0f1: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc mq state DOWN mode DEFAULT group default qlen 1000
    link/ether ac:1f:6b:bc:93:8b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
```
- この場合はスイッチングハブにつながっているLANポートのデバイス名がenp96s0f0で、MACアドレスが ac:1f:6b:bc:93:8a です。
- MACアドレスはメーカーが出荷時にネットワーク機器ごとに設定しているものであり、OSを再インストールしようとも永久に変わることはありません（変更できるようにしてあるものも稀にあります）

Netplanを編集し、DHCPサーバからIPアドレスを受け取れるようにします

$ sudo vi /etc/netplan/99-netcfg.yaml

99-netcfg.yaml

network:
  version: 2
  ethernets:
    enp96s0f0:
      dhcp4: yes
      dhcp6: yes

Netplanの設定ファイルを読み込みます
```
$ sudo netplan apply
```

管理ノードでの作業

DHCPサーバーの立ち上げに必要なパッケージをインストールします
```
$ sudo apt install isc-dhcp-server
```
どのポートがDHCPサーバとして働くか指定します。enp1s0f1 のポートをプライベートLAN側につなげています
```
$ sudo vi /etc/default/isc-dhcp-server
```
isc-dhcp-server
```
（略）
INTERFACESv4 = "enp1s0f1"
INTERFACESv6 = "enp1s0f1"
（略）
```

DHCPサーバーの設定ファイルを編集します

$ sudo vi /etc/dhcp/dhcpd.conf

dhcpd.conf

（略）
# ドメイン名
option domain-name "toaru.daigaku.ac.jp";
# DNSサーバー
option domain-name-servers aaa.aaa.aaa.aaa, bbb.bbb.bbb.bbb;

# IPアドレスのデフォルト・リース（貸与）期間。単位は秒。
#  計算ノードからリース時間の指定がない場合、この時間だけIPアドレスを計算ノードに貸与する
#  リース期間が終了しても計算ノードがつながったままの場合は、再びIPアドレスの貸与が行われる
default-lease-time 600;
# IPアドレスの最大リース期間。単位は秒。
#  計算ノードからリース期間の指定があった場合、この時間を超えない範囲でIPアドレスを貸与する
max-lease-time 7200;
（略）
# authoritativeがコメントアウトされているので削除
authoritative;
（略）
プライベートLANのネットワークアドレスとネットマスク
subnet 192.168.0.0 netmask 255.255.255.0 {
    # ルーターのプライベートLAN側のIPアドレス
    option routers 192.168.0.1;
    # ブロードキャストアドレス
    option broadcast-address 192.168.0.255;
    
    # 計算ノードの台数分だけホスト名を定義し、対応するMACアドレスと割り当てたいプライベートIPアドレスを入力
        host keisan11{
        hardware ethernet ac:1f:6b:bc:93:8a;
        fixed-address 192.168.0.11;
        }
        host keisan12{
        hardware ethernet ac:1f:6b:bc:91:96;
        fixed-address 192.168.0.12;
        }
    # 以下同様
}

option domain-name はクライアント（計算ノード）が使うドメイン名を入力します。今回のクラスタ計算機の場合は、このオプションを指定しなくても特に問題ないので、コメントアウトしても構いません
プラーベートLAN内にDHCPサーバーが複数あるとき、authoritativeが有効になっているDHCPサーバーの指示が優先されます
ルーターとは、プライベートLANとインターネットを仲介するサーバーのことです。今回は管理ノードがDHCPとルーターの役割を担います。
ブロードキャストアドレスは、プライベートLAN内のすべてのコンピュータと通信するためのIPアドレスです。

設定が終わったらsystemctlコマンドを使ってDHCPサーバーを再起動します
```
$ sudo systemctl restart isc-dhcp-server
```
管理ノードで
```
$ ping 192.168.0.11
```
などとして、計算ノードがネットワークにつながったかどうかを確認します
管理ノードを再起動した時、isc-dhcp-serverは自動的に起動してくれません。systemctlコマンドで自動起動を有効にします
```
$ sudo systemctl enable isc-dhcp-server
```

Table of Contents

概要

設定手順

計算ノードでの作業

管理ノードでの作業