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스위칭

SVI

Switched Virtual Interface

물리 포트가 아니라 VLAN 위에 만들어지는 논리적인 L3 인터페이스이다. 스위치 내부에 가상의 라우터 포트를 하나 만들어, 그 VLAN의 게이트웨이 역할을 맡게 하는 것이 핵심이다.

원래 SVI(Switched Virtual Interface)는 Cisco의 명칭이지만, Cisco 점유율 덕분에 벤더를 가리지 않고 "VLAN 위의 논리 L3 인터페이스"를 가리키는 사실상의 통칭처럼 쓰인다. 표준 문서(RFC 9135)에서는 같은 개념을 IRB(Integrated Routing and Bridging) 인터페이스라고 부른다.

스위치는 본래 같은 VLAN 안에서만 프레임을 전달하는 L2 장비라, VLAN이 다르면 서로 통신할 수 없다. VLAN 간 통신을 하려면 L3 라우팅이 필요한데, 예전에는 라우터를 따로 연결(Router-on-a-Stick)했다. SVI는 이 라우터 기능을 L3 스위치 안으로 끌어들여, 각 VLAN마다 가상 인터페이스 하나를 만들고 거기에 IP(게이트웨이 주소)를 붙이는 방식이다.

주요 용도는 두 가지다.

  • VLAN 간 라우팅용 게이트웨이 — 가장 기본 용도
  • 스위치 관리용 IP — 관리 VLAN에 가상 인터페이스를 하나 두고, 그 스위치에 원격 접속(SSH 등)하는 주소로 사용

벤더마다 부르는 이름이 다르다.

벤더명칭풀네임
CiscoSVISwitched Virtual Interface
JuniperIRBIntegrated Routing and Bridging
AristaSVISwitched Virtual Interface
HPE / ArubaVLAN Interface—

인터페이스 이름으로 보면 Cisco는 interface VlanXXX, JunOS는 irb.XX(IRB, Integrated Routing and Bridging) 에 해당한다.

동작 원리

VLAN 10(192.168.10.0/24)과 VLAN 20(192.168.20.0/24)이 있다고 하자. 각 VLAN에 가상 인터페이스를 만들고 게이트웨이 IP를 부여한다.

        ┌────────────────── L3 Switch ────────────────┐
        │                                             │
        │   [SVI: VLAN 10]            [SVI: VLAN 20]  │
        │    192.168.10.1              192.168.20.1   │
        │        ▲                         ▲          │
        └────────┼─────────────────────────┼──────────┘
                 │                         │
           (VLAN 10 포트)             (VLAN 20 포트)
                 │                         │
            [PC-A 10.x]               [PC-B 20.x]

PC-A(VLAN 10)가 PC-B(VLAN 20)로 보내는 트래픽은 자신이 속한 VLAN의 게이트웨이인 192.168.10.1(VLAN 10 가상 인터페이스)로 가고, 스위치 내부에서 L3 라우팅을 거쳐 192.168.20.1을 통해 VLAN 20으로 전달된다. 물리적인 라우터 없이 스위치 한 대 안에서 VLAN 간 라우팅이 끝난다.

가상 인터페이스가 살아 있으려면(up 상태) 보통 해당 VLAN이 존재하고, 그 VLAN에 속한 활성 포트가 하나 이상 있어야 한다.

Cisco SVI

Cisco의 가장 대표적인 구현이다. interface vlan <번호> 형태로 만든다.

! VLAN 생성
vlan 10
vlan 20

! SVI 생성 및 게이트웨이 IP 부여
interface vlan 10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
 no shutdown

interface vlan 20
 ip address 192.168.20.1 255.255.255.0
 no shutdown

! L3 라우팅 기능 활성화
ip routing

interface vlan 10이 곧 SVI다. 여기에 IP를 붙이면 VLAN 10의 게이트웨이가 된다. 마지막의 ip routing을 켜야 SVI 간 라우팅이 동작한다.

Juniper IRB

Juniper(Junos)에서 같은 역할을 하는 것이 IRB다. 이름 그대로 라우팅(Routing)과 브리징(Bridging)을 한 인터페이스에 통합한다는 의미다. irb 인터페이스에 unit(논리 단위)을 만들고, 각 VLAN을 그 unit에 연결한다.

# IRB 인터페이스에 unit 생성 + IP 부여
set interfaces irb unit 10 family inet address 192.168.10.1/24
set interfaces irb unit 20 family inet address 192.168.20.1/24

# VLAN과 IRB unit 연결
set vlans v10 vlan-id 10
set vlans v10 l3-interface irb.10
set vlans v20 vlan-id 20
set vlans v20 l3-interface irb.20

irb.10이 Cisco의 interface vlan 10(SVI)에 대응한다. 구형 Junos나 EX 시리즈에서는 IRB 대신 RVI(Routed VLAN Interface) 라는 이름과 vlan 인터페이스를 쓰기도 했는데, 개념은 동일하다.

Router-on-a-Stick과의 비교

SVI가 나오기 전, VLAN 간 라우팅의 전통적인 방법은 Router-on-a-Stick이었다.

구분Router-on-a-StickSVI (IRB)
라우팅 주체외부 라우터L3 스위치 내부
물리 연결스위치–라우터 사이 트렁크 1개불필요 (내부 처리)
게이트웨이라우터의 서브인터페이스스위치의 가상 인터페이스
성능트렁크 링크가 병목 (모든 VLAN 트래픽이 한 링크 통과)ASIC 기반 고속 라우팅
확장성낮음높음

Router-on-a-Stick은 하나의 물리 링크로 모든 VLAN 간 트래픽이 오가서 병목이 생긴다. SVI는 스위치 내부 ASIC이 라우팅을 처리하므로 훨씬 빠르고, 외부 라우터와 추가 링크가 필요 없다. 그래서 오늘날 캠퍼스와 데이터센터의 VLAN 간 라우팅은 대부분 이 방식으로 구성한다.

고려할 점

  • 이중화 — 게이트웨이가 한 스위치에만 있으면 SPOF가 된다. HSRP/VRRP로 두 스위치가 가상 게이트웨이를 공유하거나, 스택으로 묶어 이중화한다
  • 상태 의존성 — 가상 인터페이스는 해당 VLAN에 활성 포트가 하나 이상 있어야 up 상태가 된다. 포트가 모두 죽으면 인터페이스도 down된다
  • L2/L3 경계 — L2(VLAN)와 L3(라우팅)가 만나는 지점이라, 어느 스위치를 게이트웨이로 둘지가 토폴로지 설계의 핵심이다