自宅ネットワークを改良した話
こんにちは！
この手の記事はかなり久しぶりですが、自宅ネットワーク環境の改良に試行錯誤したので、何回かに分けてそれについて書いていきたいと思います！
ネットワーク改良のモチベーション
以前、自宅のネットワーク環境をあれこれと試行錯誤して構築したわけですが、今回は諸事情があり新しく構築し直しました。改良前のネットワークの構成については↓のとおりです。
今回ネットワーク環境を新しくしようとした理由は主に二点。一点目としては、最近Nitendo Switchのオンラインゲーム「スプトゥーン2」にハマっているんですが、WIMAXのモバイルルーターだとやはり限界があるのでひかり回線を導入したいと思ったこと。もう一点は、以前作ったサーバーマシンが32bit CPUなので、現状のソフトウェア開発のメインストリームからすると運用は限界が来ているということです。以前デスクトップ化して思い入れがあるマシンなので心残りはあるんですけどね。
ということで、ひかり回線を導入しつつ、サーバーマシンの置き換えをしていくのが今回のネットワーク構築の主な目的です。インターネットプロバイダについてのこだわりはなかったのですが、楽天モバイルを使用している関係上、価格的なメリットの大きい楽天ひかりを導入することに。
サーバーマシンの置き換えとしては以前にも紹介したシングルボードコンピュータ「Raspberry Pi（通称ラズパイ）」を用いることにします。ラズパイは一般的なPCに用いられている64bit CPU「AMD64」とは異なるものですが、ラズパイの流行に伴って各種ソフトの対応がすすんでいるので32bit CPUよりはずっと将来性はあるでしょう。
上記記事でも書いている通り、いくつかのサーバーはすでにこのラズパイにすでに置き換えているので、それをもうちょっと進めていく感じですね。
要求機能
今回のネットワーク改善でやりたいことをまとめると下記の通り
- Switchとの接続は有線でひかり回線
- スマホ・タブレットその他は無線接続とする
- 常時稼働のサーバーとしてはラズパイを用いる
- 外部からSoftether VPN（詳細はこちらの記事参照）を用いてVPN接続できるようにする
という比較的シンプルなものです。ですが、最近のインターネットの潮流であるIPv6（正確にはIPoE）の存在と、自宅の無線環境の問題からこれがなかなかうまくいかず、安定したネットワークが作れるまで結構な時間がかかってしまいましたw
ポイントとしては、先に書いたIPoE（IPv6）による接続方式で、こいつのせいでVPNのポート開放がなかなか面倒な設定が必要でした。具体的にはIPoEと並行してPPPoE（IPv4）という接続方式を構築することで、外部へのポート開放を行った形です。ちなみにですが、IPoEとPPPoEの詳細な説明はこちらがわかりやすいです。このあたりはあまりきちんと理解出来ていなかったので、今回のネットワーク構築を通してまた一つ知識が増えましたね。
また、IPv6環境でPPPoEを併用することでポート開放をしている事例として下記のような先人の知恵が大変役に立ちました。全く同じ構成ではないですが、こちらを参考にさせていただいた部分は大きいです。
全体構成
ということで、最終的なネットワーク構造はこんな感じ（実線は有線、点線は無線です）。
やたらとややこしくなっているのは、先の通りPPPoEを併用する必要があるのと、なぜかルーターの無線機能が安定せず、しかたなくラズパイをアクセスポイントとして利用しているせいですw ちなみに今回使っているルーターはBaffaro製のWXR-1900DHP3という機種です。
また、ラズパイを２つ使用しているのは、片方がサーバー用途（http、ファイル共有など）、もう片方はアクセスポイントとVPNサーバー用途に使い分けているからです。これらを一本化すること自体はできるとは思いますが、VPNソフトとして利用しているSoftether VPNの仕様とLinuxのブリッジの仕様上それぞれ分けたほうがシステムとしてシンプルになるのでこのような構成にしています。どうせ、手元にラズパイが一個余っていたので、その有効利用でもありますね。
細かい設定だの何だのはこれから何回かに分けて書いていきたいと思います。
まとめ
今回は、自宅ネットワークの再構築について、その考え方と全体構成について書いて見ました。すでに書いたとおり、詳細な設定や使っているソフトなんかはまた別途書いていきたいと思うので、誰かしらの参考になれば幸いです。
それでは、また！
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