dnsmasq в proxy-DHCP режиме — вот что тебе надо. Поднимаешь на файлопомойке, роутер вообще не трогаешь. Он не раздаёт IP-адреса, только отвечает на PXE-запросы, не конфликтует с роутером.
Конфиг:
port=0
dhcp-range=192.168.1.255,proxy
enable-tftp
tftp-root=/tftpboot
pxe-service=0,"Raspberry Pi Boot"
(192.168.1.255 — broadcast твоей подсети, подставь своё)
Одна засада с 3B (не Plus): сетевая загрузка выключена в OTP по умолчанию. Один раз грузишься с флешки добавив
program_usb_boot_mode=1 в /boot/config.txt, потом OTP прошивается и флешка больше не нужна.