Routing và Switching cơ bản: Hiểu cách dữ liệu tìm đường

Giới thiệu

Bạn có biết dữ liệu từ pipeline CI/CD đến server đích đi qua con đường nào không? Hay tại sao một microservice không thể “nói chuyện” với microservice khác dù cùng mạng? Routing và switching là câu trả lời. Trong bài thứ năm của series, chúng ta sẽ khám phá cách thiết bị mạng vận chuyển dữ liệu, đọc bảng định tuyến, và ứng dụng thực tế trong DevOps.

Switching: Giao tiếp trong LAN

Switch là gì?

Switch là thiết bị tầng 2 (Data Link) kết nối các thiết bị trong cùng mạng LAN. Nó dùng MAC address để chuyển gói tin.

• Cơ chế: Switch lưu bảng MAC (MAC table) để biết thiết bị nào nối vào port nào.
• Broadcast: Nếu không biết đích, switch gửi gói tin đến tất cả port (trừ port gửi).

Ví dụ: Trong mạng nội bộ, switch đảm bảo runner CI/CD gửi dữ liệu đúng đến server build.

Switch vs Hub

• Hub: Gửi dữ liệu đến mọi port, gây tắc nghẽn.
• Switch: Chỉ gửi đến port đích, hiệu quả hơn.

Trong DevOps: Switch giảm collision, tăng băng thông cho mạng nội bộ (VPC, office LAN).

Routing trong DevOps: Định hướng giữa các mạng

Router là gì?

Router là thiết bị tầng 3 (Network) kết nối các mạng khác nhau (LAN, WAN). Nó dùng IP address để định tuyến.

• Cơ chế: Router đọc header IP, tra bảng định tuyến, và chuyển gói tin đến đích hoặc router tiếp theo.
• Gateway: Router thường là default gateway (ví dụ: 192.168.1.1).

Ví dụ thực tế: Một job deploy từ server nội bộ qua router đến AWS VPC nhờ routing.

Static vs Dynamic Routing

• Static Routing: Cấu hình thủ công, phù hợp mạng nhỏ.
• Dynamic Routing: Dùng giao thức (OSPF, BGP) tự động cập nhật, phù hợp mạng lớn.

Ứng dụng: Trong DevOps, static routing đủ cho VPC đơn giản, nhưng dynamic routing cần cho hệ thống multi-cloud.

Bảng định tuyến: Bản đồ của Router

Bảng Định Tuyến Là Gì?

Bảng định tuyến (routing table) chỉ đường cho gói tin dựa trên IP đích.

• Cột chính:
  • Destination: Dải IP đích (ví dụ: 10.0.0.0/16).
  • Gateway: Địa chỉ tiếp theo (hoặc 0.0.0.0 nếu trực tiếp).
  • Interface: Port gửi gói tin (như eth0).

Ví dụ:

Destination     Gateway         Genmask         Iface
0.0.0.0         192.168.1.1     0.0.0.0         eth0
192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   eth0

• 0.0.0.0 (default route): Gửi qua gateway 192.168.1.1 nếu không khớp rule nào.
• 192.168.1.0/24: Gửi trực tiếp trong LAN.

Ứng dụng trong DevOps

• Debug: Job không ra Internet? Kiểm tra default gateway.
• Multi-NIC: Server có nhiều card mạng cần route riêng (VD: nội bộ vs public).