【ROS 2】microSDカード上の設定ファイルを変更する（固定IPアドレスの設定）

microSDカード上の設定ファイル［network-config］を変更して、固定IPアドレスを設定する手順を解説します。

【ROS 2】Raspberry Pi Imagerを使ってmicroSDカードにOSを書き込む［Ubuntu Server 24.04.3 LTS（64-bit）］では、Raspberry Pi 5のブートデバイスであるmicroSDカードにOSを書き込む手順を解説しました。その過程で、Wi-Fiを有効にして、アクセスポイントのSSIDとパスワードを入力しました。この設定はどこに保存されているのでしょうか。

Raspberry Pi Imagerを使ってmicroSDカードにOSを書き込んだとき、microSDカード上には［system-boot］という起動用のブートパーティション（第1パーティション/FAT32/512MB）と、OS本体が格納されるルートパーティション（第2パーティション/Ext4/初回起動時に最大サイズに拡張）の二つが作成されます。

前述のWi-Fiに関する設定は、ブートパーティションの最上位ディレクトにあるネットワーク関連の設定ファイル［network-config］に保存されています。ブートパーティションは、ファイルシステムがFAT32なので、そのままWindowsにマウントしてファイルへアクセスできます。図1-2は、エクスプローラーで表示したようすです。

表1-1は、network-configの内容です。Wi-Fiを有効にしたので、無線LANのインターフェース［wlan0］に対して、入力したアクセスポイントのSSIDとパスワード（ハッシュ化されている）が保存されています。また［dhcp4: true］となっていることから、IPv4でDHCPが有効であることがわかります。ちなみに、この設定ファイルは、人に読みやすくコンピューターに解析しやすく設計されたデーター構造であるYAMLという形式で記述されています。

では、この設定ファイルに記述された内容は、どのように反映されるのでしょうか。その役割を担っているのがcloud-initです。cloud-initは、クラウドコンピューティング環境において仮想マシン（Linux VM）の初期化と設定の自動化を行うオープンソースアプリケーションです。初回起動時に、ホスト名の設定・ネットワークの設定・ユーザーの作成・SSHの設定など、さまざまなプロセスを自動化できます。

Raspberry Pi 5（＋ubuntu 24.04.3）でもこのしくみが採用されており、microSDカードからの初回起動時に、ネットワーク関連の設定ファイル［network-config］が読み込まれ［/etc/netplan/50-cloud-init.yaml］というファイルが自動生成されます。表1-2は、生成されたファイルの内容です。YAML形式で記述されています。

ubuntuでは、バージョン17.10以降、ネットワークの管理にnetplanが採用されており、ネットワーク関連の設定ファイルを［/etc/netplan］ディレクトリーで管理しています。2回目以降の起動では、netplanによって「/etc/netplan/50-cloud-init.yaml」が使用されます。

前述の通り、初期状態ではDHCPが有効になっているため、IPアドレスはDHCPサーバーからリースされた時点で決定します。DHCPサーバーには、できる限り同じIPアドレスを付与する仕組みがあるものの、リース期間の満了後に異なるIPアドレスが付与されることがあります。

ディスプレイやキーボードを持たないヘッドレスで運用したり、ほかの機器と通信を行う場合、ほとんどのケースで固定IPアドレスを割り当てます。本記事では、設定ファイル［network-config］に固定IPアドレスを指定して、初回起動時に反映する手順を紹介します。

固定IPアドレスの割り当て

Raspberry Pi Imagerを使ってmicroSDカードにOSを書き込んだ直後、設定ファイル［network-config］を表2-1のように編集します。インデントに気をつけて入力してください。

［dhcp4: false］でDHCPを無効化します。11行目以下を次のように追加します。キー［addresses］が割り当てる固定IPアドレス（本記事では［192.168.1.36/24］）です。［IPアドレス/サブネットマスクのビット数］で表します。キー［routes］でデフォルトゲートウェイ（本記事では［192.168.1.1］）を指定します。キー［nameservers］で参照するDNSのIPアドレス（本記事では［192.168.1.1］）を指定します。複数のDNSを指定する場合は、複数行（［- 8.8.8.8］など）記述します。

編集し終えたら、microSDカードを使って、Raspberry Pi 5を起動します。文法ミスなどがなければ、cloud-initによって正しく読み込まれて、固定IPアドレスが割り当てられます。cloud-initのログは［/var/log/cloud-init-output.log］に出力されます。固定IPアドレスが割り当てられなかった場合は、このログを確認しましょう。

表2-2は、自動生成された［/etc/netplan/50-cloud-init.yaml］です。

cloud-initの再実行

初回起動時に実行されるcloud-initですが、再実行するにはどうすればいいでしょうか。再実行は、コマンド［cloud-init clean］でcloud-initの状態を初期化した後、コマンド［reboot（または shutdown -r now）］で再起動します。いずれも管理者権限が必要です。