pxe: update docs

根据今日整理的信息更新文档。

docs/services/pxe/index.md

@@ -12,33 +12,138 @@
 
 !!! info "关于 FAQ"
 
-    <https://lug.ustc.edu.cn/wiki/server/pxe/faq/> 太老了，如果有时间的话建议写个新的。
+    <https://lug.ustc.edu.cn/wiki/server/pxe/faq/> 实在是年头太久远了，无法更新。新的内容记录在本文档中。
 
 一般的启动流程是：
 
-1. iPXE 加载 GRUB 相关文件。
-2. GRUB 加载 Linux 内核与 initramfs。
+1. iPXE，或者主板上获取的 DHCP 启动信息的固件下载并加载 GRUB 相关文件。
+2. 如果 MAC 地址不为指定值，那么加载菜单并显示；然后加载 Linux 内核与 initramfs 等事项由 GRUB 负责。
 3. Initramfs 从启动参数挂载 NFS 为 rootfs，进行下一步的启动。
 
 ## 使用/调试
 
 PXE 在校园网中直接可用，因为学校的 DHCP 服务器经过了配置。
 
-如果需要在虚拟机中调试，下载 IPXE 的 ISO（<http://boot.ipxe.org/ipxe.iso>），挂载在虚拟机中测试。
+如果需要在虚拟机中调试，可以：
 
-!!! todo "推荐使用的虚拟机方案"
+- 下载 IPXE 的 ISO（<http://boot.ipxe.org/ipxe.iso>），挂载在虚拟机中测试。
+- 或者直接使用打包后的 ISO：<https://ftp.lug.ustc.edu.cn/PXE/image/ustc.ipxe.iso>
 
-    PXE 能够成功运行与否和虚拟机环境（特别是虚拟网卡型号）高度相关。需要找到一个稳定的配置方案（比如用 qemu？）
+!!! note "推荐使用的虚拟机方案"
 
-其中主要使用的是新 PXE 方案（pxelinux.0，simple-pxe）。
+    PXE 能够成功运行与否有可能和虚拟机环境（特别是虚拟网卡型号）高度相关。推荐使用 QEMU。
 
-~~老 PXE 方案（lpxelinux.0）目前仅用于图书馆查询机。~~
+其中主要使用的是基于 GRUB2 和 simple-pxe 的新 PXE 方案。主板固件使用 TFTP 协议获取 GRUB2 程序（core.0 或者 core.efi）之后，GRUB2 会通过 HTTP 协议获取剩下所有的文件。
+
+!!! note "TFTP"
+
+    和 FTP active 模式一样，TFTP 是一个有点麻烦的协议，如果你的虚拟机无法不经过 NAT 连接 PXE 服务器，那么就需要调整网络配置，会很麻烦，再加上对校外访问需求的考量，因此目前的考虑是尽量使用 HTTP。
+
+基于 SYSLINUX 的老 PXE 方案（lpxelinux.0 -> bin/lpxelinux.0）目前仍可启动，但是不使用。
+
+### SYSLINUX 更新
+
+虽然不维护了，但是以下内容仍作记录：
+
+```shell
+wget https://mirrors.ustc.edu.cn/fedora/releases/40/Everything/x86_64/os/Packages/s/syslinux-tftpboot-6.04-0.26.fc40.noarch.rpm
+# decompress
+rpm2cpio syslinux-tftpboot-6.04-0.26.fc40.noarch.rpm | cpio -idmv
+cd tftpboot
+ln -s lpxelinux.0 pxelinux.0
+ln -s lpxelinux.0 undionly.kpxe
+```
+
+得到的 tftpboot 目录替代原先的 tftp/bin 目录。启动 VM 的时候可以 Wireshark 看看它下载了哪些文件。同时还有个 `pxeknife`，目前只在 SYSLINUX 的 PXE 方案中可用。
+
+!!! todo "pypxe"
+
+    pypxe 似乎只在 SYSLINUX 方案中使用。
+
+### 使用 UEFI 直接启动
+
+QEMU 一般使用的 UEFI 固件 OVMF 支持直接从 HTTP 启动。在写作时，Arch Linux 打包的 OVMF 没编译此特性，其他的发行版也有可能不支持，因此需要：
+
+1. 从 <https://www.kraxel.org/repos/jenkins/edk2/> 下载 x64 版本的 rpm 并解压
+2. 然后使用以下命令启动 QEMU：
+
+    ```shell
+    qemu-system-x86_64 -L . --bios ../ovmf-x64/OVMF-pure-efi.fd
+    ```
+
+    启动后马上按下 ESC，进入配置界面，然后阅读 <https://github.com/tianocore/tianocore.github.io/wiki/HTTP-Boot> 做进一步配置。
+
+### 制作 GRUB2 镜像
+
+旧版本的 GRUB2 可能有 bug（例如 <https://github.com/ustclug/discussions/issues/456>），因此有时候需要升级。
+
+更新策略考虑使用 Debian stable 的 grub2。启动容器并且将外面的目录 bind mount：
+
+```shell
+docker run -it --rm -v $(pwd)/tftp:/srv/tftp ustclug/debian:12
+```
+
+然后在容器中执行：
+
+```shell
+apt update && apt install grub-common grub-pc grub-efi-amd64-signed
+grub-mknetdir
+grub-mkimage -d /usr/lib/grub/i386-pc -O i386-pc-pxe -o /srv/tftp/boot/grub/i386-pc/core.0 -p '(http,202.38.93.94)/boot/tftp/grub/' pxe http
+grub-mkimage -d /usr/lib/grub/x86_64-efi -O x86_64-efi -o /srv/tftp/boot/grub/x86_64-efi/core.efi -p '(http,202.38.93.94)/boot/tftp/grub/' efinet http
+```
+
+最后两个 `grub-mkimage` 是因为 `grub-mknetdir` 生成的镜像使用 tftp 协议，在调试时可能会有问题。我们希望 GRUB2 能够全程使用 HTTP 做剩下的工作。
+
+更换文件的时候**别把配置覆盖了**。
+
+### 构建 iPXE ISO
+
+参考 <https://ipxe.org/embed>。
+
+```ipxe
+#!ipxe
+
+# Generated by GPT-4
+dhcp
+set 210:string http://202.38.93.94/boot/tftp/
+
+# UEFI boot?
+iseq ${platform} efi && goto uefi || goto bios
+
+:uefi
+echo "UEFI boot detected"
+chain ${210:string}bootx64.efi
+exit
+
+:bios
+echo "BIOS boot detected"
+chain ${210:string}pxelinux.0
+exit
+```
+
+clone ipxe/ipxe 仓库，进入 src 目录，然后执行：
+
+```shell
+# https://github.com/ipxe/ipxe/pull/50
+make bin-x86_64-efi/ipxe.efi bin/ipxe.lkrn
+./util/genfsimg -o ustc.ipxe.iso -s ../../ustc.ipxe bin-x86_64-efi/ipxe.efi bin/ipxe.lkrn
+```
 
 ## 架构
 
-新 PXE 方案的 HTTP 服务器为 Apache（Nginx 可能是以前弃用的配置）。URL 中的 boot2 对应 /nfsroot/pxe
+新 PXE 方案的 HTTP 服务器为 Apache + Nginx。URL 中的 boot2 对应 /nfsroot/pxe。
+
+!!! todo "处理 web 服务器"
+
+    目前 PXE 机器的 web 服务器有点诡异，Apache2 监听 80，Nginx 监听 443，后续需要调整处理。
+
+!!! todo "文件跳转配置"
+
+    Apache2 中配置了一些 alias 跳转，同样的，TFTP 也有类似的配置（`/etc/xinetd.d/tftp` 的 `server_args` 里面有 `-m /home/pxe/tftp/REMAP`）。
+
+    需要检查一致性。
 
-如果出现问题需要调试，建议抓包（可以使用 Wireshark）看是否正常。
+如果出现问题需要调试，建议抓包（可以使用 Wireshark 查看 TFTP 或 HTTP 协议）看是否正常。
 
 每天凌晨，pxe 用户的 crontab 任务会执行 <https://github.com/ustclug/simple-pxe/blob/master/simple-pxe-in-docker>（文件位于 pxe 用户的 home 中），实现 PXE 相关文件的更新。