exdhcp . iVentoy

iVentoy 配合第三方 DHCP Server 说明

1. 背景说明

通过网络安装系统（PXE）流程的第一步就是客户端向服务端发送DHCP请求来分配一个IP地址。因此必须有一个 DHCP Server 的角色。
iVentoy 内部集成了一个 DHCP Server，简单场景下可以直接使用这个内部集成的 DHCP Server。但此时局域网内不能再有其他的 DHCP Server。
iVentoy 也可以不启用这个内部的 DHCP Server 而是和第三方 DHCP Server 配合工作。

注意：第三方 DHCP Server 必须支持 next-server 和 bootfile 这两个选项的配置。

2. 启动文件

iVentoy 配合第三方 DHCP Server 工作时，自身不再提供DHCP Server的功能，而是只作为文件服务器的角色提供文件下载的服务。
客户端进入PXE流程之后，首先和DHCP Server交互获取到IP地址，以及 next-server地址（就是 iVentoy）和 bootfile 选项的值。然后接着就会通过 TFTP 从 next-server （iVentoy）那里下载 bootfile 文件，也就是启动文件。启动文件执行之后再加载启动菜单。这个是PXE启动的基本流程。

这里有一个不好处理的地方就是，客户端有可能是Legacy BIOS模式也有可能是UEFI模式，这个是不确定的，而Legacy BIOS模式和UEFI模式所需要的启动文件又是不一样的。
如果客户端是UEFI模式，而iVentoy给客户端发送了Legacy BIOS模式的启动文件，则客户端会直接挂死，无法启动。

那有没有办法判断客户端到底是Legacy BIOS模式还是UEFI模式呢（以及IA32 UEFI模式和ARM64 UEFI模式）？有办法！
客户端在进入PXE流程的时候，首先是向DHCP Server发送DHCP请求报文以获取IP地址，而在这个请求报文里面就携带了客户端的相关信息，其中就有客户端BIOS模式的信息。
但问题又来了，这个信息只在DHCP请求报文里面存在，当客户端获取完IP地址，通过TFTP来向iVentoy下载启动文件的时候，是不携带这些信息的，这样 iVentoy 还是无法区分客户端到底是什么BIOS模式，该给它发送哪个启动文件。

iVentoy 针对不同的场景采用两种不同的方式来解决这个问题，分别对应两种不同的外部DHCP Server模式，即 External 模式和 ExternalNet 模式。

2.1 External 模式

External 模式的使用场景是 iVentoy 和第三方的DHCP Server位于同一个局域网内（比如同一个VLAN内）。
在这个模式下，iVentoy 还是会启动内部的DHCP Server，只不过它只监听DHCP报文，不会做出任何响应，因此它不会干扰外部DHCP Server的工作。
因为客户端发出的DHCP请求报文是广播形式的，第三方DHCP Server能接收到，iVentoy也能接收到。（他俩在同一个VLAN内）。
同时通过监听客户端的DHCP报文，iVentoy内部会记录下这个客户端的BIOS模式，等后面该客户端来向iVentoy请求下载启动文件时，iVentoy就可以给出正确的启动文件了。
因此这种模式下，第三方DHCP Server不需要区分客户端的BIOS模式，只需要配置一个共同的启动文件名称（比如 iventoy_loader_16000）就可以了。
这个文件名其实是一个虚拟的文件名，iVentoy会根据记录信息判断出客户端的BIOS模式然后发送真实的文件给客户端。

2.2 ExternalNet 模式

ExternalNet 模式的使用场景是 iVentoy 和第三方的DHCP Server位于不同的局域网内（比如不同的VLAN内）。
iVentoy 无法监听DHCP报文，因为DHCP报文被隔离在客户端所在的VLAN内，无法到达 iVentoy。
在这个模式下，iVentoy 就彻底不再启动内部的 DHCP Server（因为启动了也没用）。那启动文件怎么区分呢？交给第三方DHCP Server来完成。
即这种模式下第三方DHCP Server必须能够动态的根据客户端DHCP报文中的信息来告诉客户端不同的启动文件名。
比如，如果客户端是Legacy BIOS模式，则bootfile的值需为 iventoy_loader_16000_bios, 如果是UEFI模式，则bootfile的值需为 iventoy_loader_16000_uefi 等等。
因此，这种模式对于第三方DHCP Server的要求很高，必须能够根据DHCP报文的信息动态设置bootfile选项。
大部分DHCP Server都不支持这种高级功能（甚至一些DHCP Server连最基本的 next-server 和 bootfile 选项的配置都不支持）。
当然也有支持的，比如 Windows Server 下的DHCP Server 以及 Linux系统中的dhcp server。
以 Linux 下的DHCP Server为例，可以在 /etc/dhcp/dhcpd.conf 中按照如下配置：

subnet 10.0.0.0 netmask 255.255.255.0 {
    option routers 10.0.0.254;
    range 10.0.0.2 10.0.0.253;

    class "pxeclients" {
        match if substring (option vendor-class-identifier, 0, 9) = "PXEClient";
        next-server 10.0.0.1;

        if option architecture-type = 00:07 {
            filename "iventoy_loader_16000_uefi";
        } else {
            filename "iventoy_loader_16000_bios";
        }
    }
}

当然，特殊情况特殊对待，比如我的环境中所有的电脑都是UEFI模式的，那即使第三方DHCP Server不支持这种高级设置也没事，直接按照UEFI模式配置bootfile的值即可。

2.3 特殊应用

即使 iVentoy 和第三方 DHCP Server 位于同一个VLAN内，也可以使用 ExternalNet 模式，只要能满足你的要求。
而且这种使用方式还有一个好处，就是在 ExternalNet 模式下 iVentoy 不再启动内部的 DHCP Server，这样 iVentoy 和第三方DHCP Server可以运行在同一个系统内。
而External 模式则不行，因为External 模式下 iVentoy 还是会启动内部的DHCP Server，这样两者运行在同一个系统内时会有端口号冲突。

3. 使用方法

1. 在 iVentoy 的 参数配置 页面选择 DHCP 服务器模式为 External 或者 ExternalNet

2. 第三方 DHCP Server 中配置 next-server 地址为 iVentoy 运行时选择的本机IP地址。

3. 如果是 External 模式则 bootfile 配置为 iventoy_loader_16000
注意最后的 16000 是和 iVentoy 的 HTTP 服务端口号对应的，如果你在参数配置页面修改了这个值则这里也要对应修改（比如 iventoy_loader_17000)。

4. 如果是 ExternalNet 模式则则 bootfile 根据BIOS模式Legacy BIOS模式、X64 UEFI模式、IA32 UEFI模式、ARM64 UEFI模式，分别配置为
iventoy_loader_16000_bios 或 iventoy_loader_16000_uefi 或 iventoy_loader_16000_ia32 或 iventoy_loader_16000_aa64