네트워크 강의 19강

L2 스위치는 같은 VLAN(같은 네트워크) 안에서만 프레임을 전달합니다. 서로 다른 VLAN을 잇는 라우팅은 원래 라우터의 일인데, 이 기능을 스위치 안에 넣은 것이 L3 스위치입니다.

L3 스위치가 하는 일

VLAN 10(192.168.10.0/24)과 VLAN 20(192.168.20.0/24)은 서로 다른 네트워크라 L2로는 통신할 수 없습니다. L3 스위치는 각 VLAN에 게이트웨이(SVI, Switch Virtual Interface, 예: .10.1 / .20.1)를 만들어 그 사이를 라우팅합니다.

• L2 기능 — 같은 VLAN 안 스위칭(MAC 기반).
• L3 기능 — VLAN(서브넷) 간 라우팅(IP 기반)을 전용 하드웨어(ASIC)로 처리해 매우 빠릅니다(와이어스피드).

라우터와 뭐가 다른가

라우터는 인터넷·WAN 연결, NAT, 다양한 광역 프로토콜(BGP 등)·VPN에 강합니다. L3 스위치는 내부망의 VLAN 간 라우팅을 초고속으로 처리하는 데 특화돼 있습니다. 대신 WAN 인터페이스·고급 NAT 기능은 약합니다. 즉 내부는 L3 스위치, 외부(인터넷) 관문은 라우터/방화벽으로 역할을 나눕니다.

예제 1) "VLAN을 나눴더니 부서 간에 파일 공유가 안 된다. 어떻게 연결하나?"
해설) VLAN 간 통신은 라우팅이 필요합니다. L3 스위치에 각 VLAN의 게이트웨이(SVI)를 만들면 두 VLAN이 통신할 수 있습니다. 각 PC의 기본 게이트웨이를 해당 SVI IP로 설정하면 됩니다.

예제 2) "내부 VLAN 간 트래픽이 많은데 라우터로 처리하니 느리다."
해설) 라우터는 소프트웨어 처리 비중이 커 대량 내부 트래픽엔 병목이 될 수 있습니다. L3 스위치는 라우팅을 전용 ASIC으로 처리해 포트 속도 그대로(와이어스피드) 빠릅니다. 내부 라우팅은 L3 스위치가 정석입니다.

예제 3) "예전엔 '라우터 온 스틱(router-on-a-stick)'으로 VLAN 간 통신을 했다던데?"
해설) 라우터 한 포트를 트렁크로 만들어 VLAN마다 서브인터페이스를 두고 라우팅하는 방식입니다. 저렴하지만 모든 VLAN 간 트래픽이 그 한 링크를 오가 병목입니다. L3 스위치의 SVI가 이를 하드웨어로 대체해 지금은 L3 스위치가 표준입니다.

예제 4) "VLAN 간 통신을 허용하되 특정 트래픽만 막고 싶다."
해설) L3 스위치의 SVI에 ACL(접근 제어 목록)을 겁니다. 예: '영업 VLAN → 개발 서버:22(SSH) 차단, 나머지 허용'. 라우팅으로 길을 열되 ACL로 세부 통제를 하는 것이 실무 패턴입니다.

예제 5) "그럼 라우터는 필요 없나?"
해설) 아닙니다. 인터넷 연결·NAT·VPN·WAN 프로토콜(BGP)은 여전히 라우터(또는 방화벽)의 몫입니다. L3 스위치는 내부, 라우터는 외부 관문 — 둘을 함께 씁니다. 소규모는 L3 스위치가 기본 게이트웨이 역할까지 겸하기도 합니다.

정리

• L3 스위치 = 스위치 + 라우팅(ASIC), VLAN(서브넷) 간 통신을 담당.
• 각 VLAN에 게이트웨이(SVI)를 두고 하드웨어로 초고속 라우팅.
• 세부 통제는 SVI에 ACL로, 구식 라우터-온-스틱을 대체.
• 내부는 L3 스위치, 외부 관문(NAT·VPN·WAN)은 라우터로 역할 분담.