Inter-VLAN Routing
4-1. Inter-VLAN Routing의 동작
Inter-VLAN Routing이 무엇인가요❓
- VLAN은 Layer 2계층에서 동작하며 네트워크를 여러개로 나누는데 사용된다.
- Inter-VLAN 라우팅은 VLAN에서 다른 VLAN으로 네트워크 트래픽을 전달하는 프로세스이다.
Inter-VLAN 라우팅 종류❗
- Legacy Inter-VLAN Routing
- Legacy Inter-VLAN의 토폴로지이다.
- VLAN별로 각각 하나의 포트를 사용하여 네트워크를 담당하는 방식이다.
- 각각의 포트는 각각의 VLAN의 GW 역할을 한다.
- 하지만 VLAN을 물리적으로 설립하기 때문에 물리적인 포트 수의 한계가 존재한다.
- 확장성이 부족하다.
- Legacy Inter-VLAN Routing은 이제는 더 이상 사용되지 않는다.
- Router-on-a-Stick Inter-VLAN Routing
- Legacy Inter-VLAN의 단점(한계점)을 보완하였다.
- 여러 VLAN을 라우팅하여도 하나의 물리적인 포트만 필요하므로 물리적인 한계를 극복함.
- R1은 vlan을 구분하기 위해 하나의 포트 안에 서브 인터페이스를 만들어 vlan을 구분한다.
- g0/0과 g0/1를 802.1q Trunk로 구성되어 무슨 vlan 태그가 달려있든지 통과할 수 있다.
- R1의 서브 인터페이스는 각각의 IP 할당과 각각의 GW를 설정할 수 있다.
- 만약 vlan tag가 200번이면 gig0/0.200번 서브인터페이스로 들어가게 되고 fa0/11이라는 물리적인 포트로 전송이 된다. (fa0/11이 access mode - access vlan 200) 이라는 가정 후.
- 하지만 Router-on-a-Stick 라우팅은 vlan을 최대 50개 까지밖에 구축하지 못한다.
- Inter-VLAN Routing on a Layer 3 Switch (3계층 스위치 라우팅)
- VLAN간 라우팅을 수행하는데 L3 스위치 즉, 라우팅이 가능한 스위치에서 내부적으로 동작한다.
- SVI(Switch Virtual Interface) 방식을 활용해 VLAN에 IP를 할당하여 GW로 활용한다.
- 가상이지만 SVI는 라우터의 인터페이스와 동일한 역할을 한다.
- 또한 각각의 VLAN 마다 L3 처리(라우팅)를 제공한다.
- 그리고 vlan마다 하나의 물리적인 포트를 사용하므로 각각의 대역폭 조절이 용이하다.
- 라우팅을 위해 외부로 나가는(라우터로 향하는) 외부 링크가 필요하지 않다.
- 유일한 단점은 L3 스위치가 비싸다는 점이다.
4-2. Layer 3 SW의 라우팅 구성
- Layer 3 SW 라우팅은 Stick 방식보다 속도가 더 빠르기 때문에 대규모 네트워크에서 주로 사용됨.
- Router보다 L3 SW가 패킷 처리 속도가 더 높고 빠르다.
L3 SW의 기능
- 여러 SVI를 사용하여 한 vlan에서 다른 vlan으로 라우팅한다.
- L2 SW 포트를 L3 SW 포트로 변환한다. 이렇게 변한 포트는 Router의 포트와 같은 역할을 한다.
- L3 SW에는 각 vlan마다 라우팅 기능을 제공해야하므로 interface vlan [vlan-id] 명령어로 구성한다. 즉, L3 SW는 각 vlan에 대해 라우팅을 해야하므로 L3 Layer SVI를 생성해야한다.
L3 SW의 구성 예시
- L3 스위치에서 VLAN을 생성한다.
- SVI VLAN 인터페이스를 생성한다. 구성된 IP 주소는 해당 VLAN의 GW 역할을 한다.
- Access Port를 구성한다. 필요한 vlan에 적절한 포트를 할당한다.
- L3 스위치에서 라우팅을 활성화 하기 위해 IP routing 명령어를 입력한다.
Switch(config)# ip routing
L3 SW 라우팅의 검증 및 응용
- 다른 L3 장비가 L3 SW의 vlan에 접근하려면 정적 또는 동적 라우팅을 사용하여 vlan을 알려야한다.
- L3 스위치에서 라우팅을 활성화 하려면 라우팅 포트를 활성화 해야한다.
라우팅 포트를 활성화 하는 방법
- 다른 L3 장치에 연결된 L2 포트를 찾는다.
- L2 포트에서 SW(config-if)#no switchport 명령어를 사용하여 스위치 포트 기능을 비활성화 한다.
- 그 다음 IPv4로 인터페이스를 구성하면 정상적으로 L3 장비와 연결할 수 있다.
라우팅 포트 활성화 예시
- 위의 토폴로지는 R1이 D1이라는 L3 스위치와 연결되어있다.
- R1은 OSPF를 통해 10.10.10.0/24, 10.20.20.0/24 라는 두 개의 네트워크를 알리고 있다.
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라우팅 포트를 구성한다. 그 후 IP와 서브넷을 할당하고 포트를 활성화 한다.
D1(config)#int g1/0/1
D1(config-if)#no switchport
D1(config-if)#ip address 10.10.10.2 255.255.255.0
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Routing을 활성화 시킨다. 꼭 Global 모드여야한다.
D1(config)#ip routing
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적절한 OSPF 라우팅을 구성한다.
-
show ip route명령어를 확인하면 L3 스위치에 라우팅 테이블이 들어온것을 확인할 수 있다.
-
Ping 테스트를 하여 연결이 잘 되어있는지 확인한다.
4-3. Inter-VLAN의 Trouble Shooting
기본적인 Inter-VLAN의 오류
- 물리적 오류 - 케이블이 잘 맞게 설정되어있고 잘 연결되어 있는지 확인한다.
- VLAN 유실 - VLAN이 생성되지 않았을 경우 / host의 port에 맞는 vlan이 할당되지 않는 경우.
- Trunk Port 오류 - 트렁크가 올바르게 구성되지 않았을 경우 / 포트가 트렁크 포트인지 확인.
- Access Port 오류 - Access Port에 올바른 vlan이 할당되지 않았을 경우
- 라우터 구성 오류 - 서브인터페이스의 IP구성 확인 / 서브인터페이스의 할당된 VLAN ID 확인.