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====== TFTP & PXE – Grundlagen ======

TFTP (**T**rivially **F**ile **T**ransfer **P**rotocol) und PXE 
(**P**reboot **E**xecution **E**nvironment) werden häufig für Netzboot, 
Firmware-Updates, Konfigurationsuploads und automatisierte Betriebssysteminstallationen genutzt.

===== TFTP – Trivial File Transfer Protocol ======

TFTP ist ein sehr einfaches Dateiübertragungsprotokoll.  
Es verzichtet bewusst auf Funktionen wie:

  * Authentifizierung
  * Verschlüsselung
  * Verzeichnisstrukturen
  * Rechteverwaltung

Es wird eingesetzt in:
  * Netzwerkgeräten (Switches, Router)
  * PXE-Boot
  * Embedded-Systemen
  * einfachen Firmware-Downloads

==== Port & Protokoll ====

  * **69/UDP**
  * verbindungslos, schnell, aber unsicher

===== Funktionsweise von TFTP ======

Ablauf:
  - Client sendet Anfrage (RRQ/WRQ) an Port 69
  - Server öffnet einen **neuen Port** für die Datenübertragung
  - Datei wird blockweise übertragen (512 Byte)
  - Client bestätigt jeden Block
  - Übertragung endet bei kleinem Block (<512 Byte)

ASCII:

<code>

 Client → UDP/69 → TFTP-Server
 → Dynamischer Port → Datenübertragung


</code>

===== Häufige TFTP-Befehle (Linux) ======

<code>

 tftp 192.168.1.10
 tftp> get config.cfg
 tftp> put firmware.bin


</code>

===== Vor- und Nachteile von TFTP ======

==== Vorteile ====
  * extrem leichtgewichtig
  * perfekt für Bootloader, kleine Systeme
  * ideal für PXE

==== Nachteile ====
  * keine Sicherheit
  * keine Authentifizierung
  * leicht manipulierbar
  * langsamer als moderne Protokolle

===== PXE – Preboot Execution Environment ======

PXE ermöglicht es, **einen Computer über das Netzwerk zu booten**, 
ohne Festplatte oder lokales Betriebssystem.

Es basiert auf:
  * DHCP
  * TFTP
  * einem Netzwerk-Bootloader

===== PXE-Boot Ablauf ======

Kompletter Boot-Vorgang Schritt für Schritt:

<code>

 1. Client startet (BIOS/UEFI)
 2. NIC sendet DHCP-Discover mit PXE-Option
 3. DHCP-Server sendet Adresse + PXE-Optionen (Option 66 & 67)
 4. Client lädt Bootloader via TFTP
 5. Bootloader lädt Kernel + Initrd via TFTP
 6. Betriebssystem startet Installationsroutine oder Live-System


</code>

===== PXE – Wichtige DHCP-Optionen ======

  * **Option 66** → TFTP-Server-Adresse
  * **Option 67** → Name des Bootfiles (z. B. `pxelinux.0`)

Beispiel:
<code>

 option tftp-server-name "192.168.1.10";
 option bootfile-name "pxelinux.0";


</code>

===== Verzeichnisstruktur eines PXE-Servers ======

Typisch bei Linux PXE-Umgebungen:

<code>

 /tftpboot/
 /tftpboot/pxelinux.0
 /tftpboot/ldlinux.c32
 /tftpboot/menu.cfg
 /tftpboot/images/debian/
 /tftpboot/images/windows/
 /tftpboot/initrd.img
 /tftpboot/vmlinuz


</code>

===== Anwendungsfälle von PXE ======

  * Masseninstallation von PCs (Schulen, Firmen)
  * Automatisierte Linux-Deployments (z. B. via Foreman, MAAS)
  * Diskless Clients
  * Rettungssysteme / Live-Systeme
  * Imaging (Clonezilla, FOG Server)

===== Sicherheit bei PXE & TFTP ======

Da beide Protokolle **keine Sicherheit** bieten:

  * immer in isolierten VLANs verwenden
  * Zugang zu TFTP-Server **einengen**
  * Boot-Pfade schützen
  * alternative sichere Mechanismen prüfen (iPXE via HTTPS)

Modernere PXE-Varianten (iPXE) unterstützen:
  * HTTP/HTTPS
  * Authentifizierung
  * fortgeschrittenes Boot-Scripting

===== ASCII-Diagramm: PXE Bootkette ======

<code>

 Client ──DHCP──> DHCP-Server (Option 66/67)
    ↓
 lädt Bootloader via TFTP
    ↓
 lädt Kernel + Initrd via TFTP
    ↓
 Start des Installers / Betriebssystems


</code>

===== Zusammenfassung ======

  * TFTP = einfaches Datei-Transferprotokoll (UDP 69), keine Sicherheit
  * PXE = Netzwerkboot, nutzt DHCP + TFTP
  * Option 66/67 steuern PXE-Server und Bootloader
  * ideal für Masseninstallationen und OS-Deployments
  * moderne Varianten nutzen iPXE (auch HTTP/HTTPS möglich)