ソフトウェアエンジニアリング

課題の解決方針¶

1. VMnet1およびVMnet8のネットワークアドレスは、VMware Workstaion Playerには設定ツールが用意されていないので、レジストリを直接編集することでインストール後に一律の値に変更する。

2. NATを使う場合ゲストOSはVMnet8に接続されるので、VMnet8のDHCP設定でゲストOSのIPアドレスを固定化する。DHCPでIPアドレスを固定化するには、ゲストのMACアドレスが固定である必要がある。ゲストOSのイメージファイル一式に含まれる設定ファイル（.vmx）に、MACアドレスを固定で割り振る設定を記述する。

3. NATの設定を行い、外部からホストOSのとあるポートへ接続してきたら、ゲストOSのポート22（SSH）に転送する。

VMnet1およびVMnet8のネットワークアドレス設定¶

VMnet1とVMnet8のネットワークアドレスを次にします。

VMnet1	192.168.192.0/24
VMnet8	192.168.196.0/24

VMnet1およびVMnet8のネットワークアドレスは、レジストリに記述します。
regedit.exeで現状の設定をファイルにエクスポートし、必要なキーと値の設定を抜粋しネットワークアドレスを修正したファイルを作成します。reg.exeでそのファイルをインポートすることで変更を反映することとします。

• 作成したファイル（vmware_vnetaddress.reg）
  

  Windows Registry Editor Version 5.00
  
  [HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Wow6432Node\VMware, Inc.\VMnetLib\VMnetConfig\vmnet1]
  "IPSubnetAddress"="192.168.192.0" 
  
  [HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Wow6432Node\VMware, Inc.\VMnetLib\VMnetConfig\vmnet8]
  "IPSubnetAddress"="192.168.196.0" 
  
  [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\VMnetDHCP\Parameters\VirtualEthernetSegments\1]
  "HostIpAddress"=dword:01c0a8c0
  
  [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\VMnetDHCP\Parameters\VirtualEthernetSegments\8]
  "HostIpAddress"=dword:01c4a8c0
  

HostIpAddressは、IPv4アドレスを16進数4バイト（リトルエンディアン）で表現します。そのIPアドレスは、ホスト部を1としたものです。

レジストリに反映するには次のコマンドを実行します。

> reg.exe import vmware_vnetaddress.reg

Ansibleで実行する際は、Ansibleホストからターゲットへファイルを転送し、次にreg.exeを実行します。

    - name: VMnetのネットワークアドレス設定レジストリファイルをコピー
      win_copy: src=files/vmware_vnetaddress.reg dest=C:/Windows/Temp/

    - name: VMnetのネットワークアドレス設定レジストリファイルを反映
      raw: "reg.exe IMPORT C:\\Windows\\Temp\\vmware_vnetaddress.reg" 

• ネットワークアドレス変更を反映するには、次のWindowsサービスを再起動する必要があります。
  • VMnetDHCP
  • VMware NAT Service

これらサービスの設定ファイルにもネットワークアドレスが記述されているので、その設定ファイルも変更が必要です。

• C:\ProgramData\VMware\vmnetdhcp.conf
• C:\ProgramData\VMware\vmnetnat.conf

Ansibleで対象がLinuxであればファイル内の正規表現置換が容易ですが、対象がWindowsの場合は難しいのであらかじめ設定を記述したファイルを用意し、それを所定の場所にコピーすることとします。

• vmnetdhcp.confの記述（VMnet1に関する部分）
  

  subnet 192.168.192.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.192.128 192.168.192.254;            # default allows up to 125 VM's
  option broadcast-address 192.168.192.255;
  option domain-name-servers 192.168.192.1;
  option domain-name "localdomain";
  default-lease-time 1800;
  max-lease-time 7200;
  }
  host VMnet1 {
      hardware ethernet 00:50:56:C0:00:01;
      fixed-address 192.168.192.1;
      option domain-name-servers 0.0.0.0;
      option domain-name "";
  }
  

• vmnetdhcp.confの記述（VMnet8に関する部分）
  

  subnet 192.168.196.0 netmask 255.255.255.0 {
  range 192.168.196.128 192.168.196.254;            # default allows up to 125 VM's
  option broadcast-address 192.168.196.255;
  option domain-name-servers 192.168.196.2;
  option domain-name "localdomain";
  option netbios-name-servers 192.168.196.2;
  option routers 192.168.196.2;
  default-lease-time 1800;
  max-lease-time 7200;
  }
  host VMnet8 {
      hardware ethernet 00:50:56:C0:00:08;
      fixed-address 192.168.196.1;
      option domain-name-servers 0.0.0.0;
      option domain-name "";
      option routers 0.0.0.0;
  }
  

• vmnetnat.confの記述（VMnet8に関する部分）
  

  ip = 192.168.196.2/24
  hostMAC = 00:50:56:C0:00:08
  

Ansibleで実行する際は、Ansibleホストからターゲットへファイルを転送します。

    - name: VMware DHCP設定ファイルとNAT設定ファイルの更新
      win_copy: src=files/{{ item }} dest=C:/ProgramData/VMware/
      with_items:
        - vmnetdhcp.conf
        - vmnetnat.conf

VMwareホストの仮想NICの設定を変更する必要があります。仮想NICは次の名前になっています。

• "VMware Network Adapter VMnet1"
• "VMware Network Adapter VMnet8"

NICへのIPアドレス設定は、netshコマンドで実行します。Ansibleでrawモジュールを使って直接実行します。

    - name: VMware Network Adapter VMnet1/8へIPアドレス設定
      raw: 'netsh interface ipv4 set address "{{ item.name }}" static {{ item.addr }} 255.255.255.0'
      with_items:
        - { name: 'VMware Network Adapter VMnet1', addr: '192.168.192.1' }
        - { name: 'VMware Network Adapter VMnet8', addr: '192.168.196.1' }

最後に、VMwareのサービスを再起動して設定を反映します。

    - name: VMware DHCP および VMware NATのサービスを再起動
      win_service: name="{{ item }}" state=restarted
      with_items:
        - 'VMnetDHCP'
        - 'VMware NAT Service'

柔軟な設定をするなら、Ansibleのwin_templateを使うのですが、改行コードおよびBOMに気をつける必要があり、ちょっと面倒です。対象マシンごとに記述を変える必要がないのであれば、templateを使わない方が問題が少ないでしょう。

ゲストOSのIPアドレスを固定化¶

VMwareのゲストOSのIPアドレスを、DHCPから配布する際に固定化するために次の処置が必要です。

• VMwareゲストOSの構成ファイル（.vmx）を、MACアドレス自動生成ではなく静的に割り当てるよう修正
• VMwareのDHCP設定でMACアドレスとIPアドレスを指定

デフォルトの構成ファイル（.vmx）の記述では、VMwareのイメージをコピーすると、その度にMACアドレスが自動生成（変更）されます。すると、DHCP設定でのMACアドレスとIPアドレスの対応付けがマシンによって変わってしまいます。そこで、MACアドレスが変わらないように静的に割り当てるようにします。

構成ファイル（.vmx）から削除する設定（'N'にはその環境での固有の数値（0, 1, ...）のいずれかが入る）

    ethernetN.generatedAddress
    ethernetN.addressType
    ethernetN.generatedAddressOffset

構成ファイル（.vmx）に追加する設定（'N'については上述と同じ）

    ehternetN.address = "00:50:56:10:48:01" 
    ethernetN.addressType = "static" 

• MACアドレスは、00:50:56:00:00:00 ～ 00:50:56:3F:FF:FF の間で設定

vmnetdhcp.confに追記

host VMnet8-guest {
     hardware ethernet 00:50:56:10:48:01;
     fixed-address 192.168.196.101;
}

NATの設定¶

先に登場したvmnetnat.confにNATでの外部から内部への転送設定を記述します。

9922 = 192.168.196.101:22

左がホストOSのポート番号で、任意に番号を取ります。右がゲストOSのアドレスとSSHのポート番号です。

ansibleの設定記述¶

VMwareのネットワーク設定（VMnet1, VMnet8, DHCP, NAT）を行うansible playbookを作成します。
今回は専用設定なのでベストプラクティスディレクトリ構成ではなく、単独のplaybookとしてディレクトリ構成を取っています。

ディレクトリ・ファイル構成

+-- vmnet-setting.yml
+-- hosts
+-- files/
      +-- vmware_vnetaddress.reg
      +-- vmnetdhcp.conf
      +-- vmnetnat.conf

hostsの記述（3台のWindowsマシン上のVMwareを設定する場合の例）

[windows]
juliett
kilo
lima

[windows:vars]
ansible_connection=winrm
ansible_ssh_port=5986
ansible_ssh_user=admin
ansible_ssh_pass=adminpass

• Windowsへの接続には、SSHではなくWindows Remote Management（WinRM）を使用
• WinRMのデフォルトポート（SSL）は5986、他に、5985（HTTP）も選択可能
  → デフォルトの5986を使用する場合、ansible_ssh_portの記述は省略可
• Windowsを対象としたansible（ver.1.9）設定では、become（sudo）がないので、Administratorsグループのユーザーを接続に指定
• パスワードは平文で記述する他、別ファイルに記載してファイルを暗号化することも可能（ansible-vault）
• python 2.7.9以降を使用する場合、SSL通信をする際サーバーSSL証明書が自己証明書だとエラー扱いされるので、WinRM接続をHTTPにするなどの回避策が必要

プレイブック（vmnet-setting.yml）の記述

---
- hosts: windows
  tasks:
    - name: VMnetのネットワークアドレス設定レジストリファイルをコピー
      win_copy: src=files/vmware_vnetaddress.reg dest=C:/Windows/Temp/

    - name: VMnetのネットワークアドレス設定レジストリファイルを反映
      raw: "reg.exe IMPORT C:\\Windows\\Temp\\vmware_vnetaddress.reg" 

    - name: VMware DHCP設定ファイルとNAT設定ファイルの更新
      win_copy: src=files/{{ item }} dest=C:/ProgramData/VMware/
      with_items:
        - vmnetdhcp.conf
        - vmnetnat.conf

    - name: VMware Network Adapter VMnet1/8へIPアドレス設定
      raw: 'netsh interface ipv4 set address "{{ item.name }}" static {{ item.addr }} 255.255.255.0'
      with_items:
        - { name: 'VMware Network Adapter VMnet1', addr: '192.168.192.1' }
        - { name: 'VMware Network Adapter VMnet8', addr: '192.168.196.1' }

    - name: VMware DHCP および VMware NATのサービスを再起動
      win_service: name="{{ item }}" state=restarted
      with_items:
        - 'VMnetDHCP'
        - 'VMware NAT Service'