Assegnare un indirizzo IP fisso al Raspberry Pi

Al contrario di un indirizzo IP dinamico, un indirizzo IP statico (chiamato anche indirizzo IP fisso) non cambia. Il single-board computer Raspberry Pi ha perciò sempre bisogno di un indirizzo IP statico, nel caso in cui si voglia accedervi con altri dispositivi per un lungo periodo di tempo. Ciò riguarda sia l’indirizzo IP privato del Raspberry Pi, che colloca il computer all’interno della rete locale, sia l’indirizzo IP pubblico della rete, attraverso il quale il Raspberry Pi è raggiungibile su Internet (ad esempio quando viene utilizzato come server). Ma come si assegna al Raspberry Pi un indirizzo IP che rimane sempre lo stesso? Vi spieghiamo quali possibilità ci sono per collegare un indirizzo IP fisso al Raspberry Pi. 

Per molti progetti sviluppati con il mini computer è utile, se non necessario, assegnare al Raspberry Pi un indirizzo IP fisso. Ma prima di addentrarci nell’uso di un indirizzo IP statico per il Raspberry Pi, spiegheremo prima di tutto le differenze tra l’indirizzamento del computer in una rete privata (locale) e l’accesso pubblico a Internet. Gli indirizzi IP privati e pubblici non vanno scambiati tra di loro.

All’interno della rete locale (chiamata anche Local Area Network o abbreviata in LAN) un router distribuisce i dati ai diversi dispositivi. Anche per l’assegnazione dell’indirizzo IP è responsabile il router, o meglio il server DHCP, che è integrato nel router. Il DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) assegna, ad esempio, automaticamente degli indirizzi IP liberi ai relativi dispositivi. I computer, la smart TV, lo smartphone o persino un Raspberry Pi ricevono così un indirizzo con il quale possono comunicare con altri dispositivi. Tutti i dispositivi sono perciò raggiungibili univocamente tramite il così chiamato indirizzo MAC.

Visto che gli indirizzi IP in una rete privata sono assegnati individualmente con DHCP e il collegamento dei dispositivi a un indirizzo IP è valido solo all’interno di una rete locale, si parla in questo caso di indirizzi IP privati. Nelle impostazioni standard anche il Raspberry Pi ottiene il suo indirizzo IP tramite il server DHCP. L’indirizzo IP privato dei singoli dispositivi può però cambiare, cosa che dipende anche dalla configurazione del server DHCP.

Per poter raggiungere costantemente il Raspberry Pi allo stesso indirizzo nella propria LAN, dovete assicurarvi che abbia un indirizzo IP privato statico. Un indirizzo IP fisso per il Raspberry Pi è indicato, ad esempio, per il controllo remoto del computer con il protocollo di rete SSH (Secure Shell): se avete installato un programma SSH, potete così controllare il Raspberry Pi tramite accesso remoto da un altro computer grazie a questo client SSH. Ciò ha il vantaggio che per utilizzarlo non vi serve collegare un monitor e altri dispositivi per l’immissione dei dati (quali mouse e tastiera).

Fin quando, però, il mini computer dispone solo di un indirizzo IP privato dinamico, dovete ricercare il suo indirizzo IP attuale a ogni accesso SSH e collegarlo con il client SSH, mentre disponendo di un indirizzo IP privato statico, aggirate la questione.

Essenziale risulta invece un indirizzo IP fisso privato per il vostro Raspberry Pi, nel caso in cui vogliate impostarlo come server nella LAN. Qualora il server del Raspberry Pi debba essere raggiungibile continuamente anche al di fuori della rete locale, dovete assegnargli anche un altro indirizzo fisso, tramite il quale il server viene contattato su Internet. Qui aiuta ad esempio avere una connessione Internet con un indirizzo IP statico pubblico o un servizio DDNS.

Se il Raspberry Pi deve essere raggiungibile su Internet come server, entra in gioco l’indirizzo IP pubblico della sua connessione Internet. La maggior parte delle volte, accedendo a Internet si dispone di un indirizzo IP dinamico che cambia a ogni riavvio o massimo entro 24 ore. Così cambia l’indirizzo IP pubblico al quale è raggiungibile il server Raspberry Pi. Se volete impostare il vostro Raspberry Pi come server ownCloud o come un altro tipo di server, si presenta il problema seguente: il nuovo indirizzo IP, che il server riceve, si può utilizzare solo nella LAN. Se vi trovate al di fuori della rete locale, non sapete quindi a quale indirizzo è ora raggiungibile il server. La soluzione è quella di dotarsi di un indirizzo IP fisso. La variante più facile in questo caso sarebbe l’utilizzo di una connessione Internet con un indirizzo IP statico pubblico, che risulta però abbastanza costoso e non viene neanche offerto da tutti i provider. Un’altra soluzione è l’utilizzo di un servizio di DNS dinamico (DDNS). In questo caso il vostro indirizzo IP pubblico dinamico viene collegato con un nome di dominio. Se l’indirizzo IP cambia, un programma inoltra sempre il nuovo indirizzo al nome di dominio e lo rende così disponibile permanentemente su Internet. Se ora si collega un server al Raspberry Pi con il nome di dominio, sarà allora raggiungibile online permanentemente. Ci sono servizi DDNS gratuiti e a pagamento. Prima di sceglierne uno, dovreste verificare se il vostro router supporta il servizio DDNS e, in caso affermativo, quale. Chi utilizza un router Fritz!Box, può anche servirsi della funzione DDNS interna di Fritz!Box.

Molti router supportano la possibilità di dotare i singoli dispositivi all’interno di una rete locale di un indirizzo IP fisso. Così potete ad esempio impostare con un router Fritz!Box che dei dispositivi precisi abbiano sempre lo stesso indirizzo IP. Ma anche altri router supportano questa funzione e si possono così utilizzare per il collegamento del Raspberry Pi ad un indirizzo IP fisso. Su ogni router viene configurato un indirizzo IP fisso per il Raspberry Pi in modo differente. Il principio di base è però sempre lo stesso: aprite l’interfaccia utente del router sul vostro browser, poi tramite la configurazione IP manuale collegate l’indirizzo MAC del Raspberry Pi con un indirizzo IPv4 della vostra LAN. Per questo esiste in genere un box appropriato nell’interfaccia del router. Così farete in modo che l’indirizzo IP che vi è stato automaticamente assegnato, venga sempre utilizzato d’ora in avanti.

Il Raspbian Jessie e il Jessie Lite (i sistemi operativi al momento più recenti di Raspbian) dispongono di un Client Daemon DHCP (DHCPCD) che può comunicare dai router con i server DHCP. Tramite il file di configurazione del client daemon DHCP si può cambiare l’indirizzo IP privato di un computer e renderlo fisso per il lungo periodo. Seguendo la procedura, assegnate al Raspberry Pi un indirizzo IPv4 fisso con 32 bit (da non confondere con un indirizzo IPv6. Prima di cominciare con l’assegnazione di un indirizzo IP privato statico per il Raspberry Pi, controllate tramite il seguente comando se DHCPCD è già attivato:

Se così non fosse, attivate DHCPC come segue:

Ora assicuratevi che la configurazione del file /etc/network/interfaces possieda lo stato originario. Per questo nelle interfacce la configurazione “iface” deve essere impostata su “manual”.

Con l’elaborazione del DHCPCD attivato cominciate ad aprire il file di configurazione /etc/dhcpcd.conf ed eseguite il seguente comando:

Ora effettuate la configurazione dell’indirizzo IP fisso. Se un Raspberry Pi è connesso a Internet via ethernet/cavo di rete, date il comando “interface eth0“; se invece la connessione avviene tramite WiFi, utilizzate il comando “interface wlan0“.

Per l’assegnazione di un indirizzo IP al Raspberry Pi utilizzate ora il comando “static ip_address=“, seguito dall’indirizzo IPv4 desiderato e l’aggiunta “/24“ (un’abbreviazione della maschera di sottorete 255.255.255.0). Se ad esempio volete collegare il computer con l’indirizzo IPv4 192.168.0.4, il comando deve essere “static ip_address=192.168.0.4/24“.  Qui è ovviamente da fare attenzione che l’indirizzo in uso non venga utilizzato in un’altra maniera e che allo stesso modo non faccia parte del pool di indirizzi di un server DHCP.

Infine dovete ancora stabilire l’indirizzo del vostro gateway e del Domain Name Server (solitamente entrambi corrispondono a quello del router). Il Raspberry Pi si rivolge all’indirizzo del gateway, se un indirizzo IP al quale vuole inviare qualcosa si trova al di là della maschera di sottorete (nell’esempio oltre la sezione 192.168.0). Nel prossimo comando per il gateway e per il DNS server si ricorre all’indirizzo IPv4 fittizio 192.168.0.1. Nel nostro esempio, dove viene utilizzato un cavo di rete per la connessione Internet, il comando completo sarà questo:

Le righe di comando qui sopra si adattano agli indirizzi IPv4 che volete utilizzare per il Raspberry Pi o che possiede il vostro router. Salvate le modifiche tramite “CTRL + O” e confermate con il tasto invio. Con “CTRL + X” chiudete il file di configurazione. Tramite un riavvio vengono applicati gli indirizzi statici assegnati all’interno della rete:

Ora si può verificare tramite ping, se il Raspberry Pi è raggiungibile nella rete con il nuovo indirizzo IP assegnato:

Se il collegamento dell’indirizzo IP è andato a buon fine, vedrete che potete raggiungerlo al nuovo indirizzo IP assegnato semplicemente con un ping.

Riassumendo, ci sono essenzialmente due diversi indirizzi IP che sono rilevanti per il Raspberry Pi (e i progetti correlati): l’indirizzo IP privato del Raspberry Pi all’interno della rete locale e l’indirizzo IP pubblico della connessione Internet.

Un indirizzo IP privato statico diventa soprattutto necessario, se si vuole utilizzare un Raspberry Pi come server. Chi accede spesso al mini computer tramite SSH, dovrebbe perciò assegnargli un indirizzo fisso. Le possibilità esposte sopra mostrano come questo sia possibile anche con mezzi relativamente semplici.

Più difficile appare l’assegnazione di un indirizzo fisso pubblico con cui si può accedere al Raspberry Pi tramite Internet. Ciò è necessario, ad esempio, per mantenere sempre raggiungibile online un server installato sul Raspberry Pi. La maggior parte delle connessioni Internet dispongono però di un indirizzo IP pubblico dinamico e questa situazione non risulta perciò possibile. Visto che un indirizzo statico non è offerto da tutti i provider (e se ciò accade, risulta essere abbastanza costoso), la soluzione migliore per superare questo ostacolo è quella di usufruire di un servizio DDNS. In questo caso dovete però prestare attenzione a come il DNS dinamico venga supportato dal vostro router.