Las VLAN permiten dividir una red de Capa 2 en diferentes dominios de broadcast. Esa separación mejora el diseño y facilita aplicar políticas, pero introduce una consecuencia importante: dos dispositivos que pertenecen a VLAN y subredes IP diferentes necesitan una función de Capa 3 para comunicarse.
Una forma de proporcionar esa conectividad es Router-on-a-Stick, utilizando un router externo y subinterfaces 802.1Q. Otra posibilidad, muy común en redes empresariales, es realizar el Inter-VLAN Routing directamente en un switch multicapa o Layer 3, utilizando SVI (Switch Virtual Interfaces).
En este artículo veremos cómo funciona este segundo modelo, cómo configurar las SVI, para qué sirve ip routing, cómo viaja un paquete entre dos VLAN y cómo diagnosticar los problemas más frecuentes.
¿Qué es Inter-VLAN Routing?
Inter-VLAN Routing permite que dispositivos ubicados en VLAN y subredes IP diferentes se comuniquen mediante routing.
| VLAN | Nombre | Red | Gateway |
|---|---|---|---|
| 10 | USERS | 10.10.10.0/24 | 10.10.10.1 |
| 20 | SERVERS | 10.20.20.0/24 | 10.20.20.1 |
Un PC 10.10.10.10/24 puede comunicarse directamente con otros hosts de su subred mediante switching de Capa 2. Para alcanzar 10.20.20.10, necesita enviar el tráfico a su default gateway, 10.10.10.1, donde se realiza una decisión de Capa 3.
¿Qué es una SVI?
SVI significa Switch Virtual Interface. Es una interfaz lógica de Capa 3 asociada a una VLAN.
interface Vlan10
ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
no shutdown
Para VLAN 20:
interface Vlan20
ip address 10.20.20.1 255.255.255.0
no shutdown
Estas direcciones pueden funcionar como default gateways de los dispositivos de sus respectivas VLAN.
Una VLAN y una SVI están relacionadas, pero no son lo mismo. La VLAN pertenece al dominio de switching de Capa 2; la SVI proporciona una interfaz de Capa 3 asociada a esa VLAN.
Topología de ejemplo
La VLAN 10 utilizará 10.10.10.1 como gateway y VLAN 20 utilizará 10.20.20.1. El routing entre ambas redes ocurrirá en el switch Layer 3.
Configuración de Inter-VLAN Routing con SVI
1. Crear las VLAN
configure terminal
vlan 10
name USERS
vlan 20
name SERVERS
Verifica con:
show vlan brief
2. Configurar los puertos de acceso
interface GigabitEthernet1/0/10
description PC-USERS
switchport mode access
switchport access vlan 10
spanning-tree portfast
interface GigabitEthernet1/0/20
description SERVER-VLAN20
switchport mode access
switchport access vlan 20
spanning-tree portfast
Los comandos y características disponibles pueden variar según plataforma y versión de IOS XE.
3. Crear las SVI
interface Vlan10
description GW-USERS
ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
no shutdown
interface Vlan20
description GW-SERVERS
ip address 10.20.20.1 255.255.255.0
no shutdown
4. Habilitar IP routing
En plataformas donde la función debe habilitarse globalmente:
ip routing
Con VLAN, SVI y routing correctamente operativos, el switch puede enrutar tráfico entre las redes conectadas.
5. Configurar los hosts
PC de VLAN 10:
IP: 10.10.10.10
Mask: 255.255.255.0
Gateway: 10.10.10.1
Servidor de VLAN 20:
IP: 10.20.20.10
Mask: 255.255.255.0
Gateway: 10.20.20.1
¿Cómo viaja un paquete entre VLAN 10 y VLAN 20?
Paso 1: el host utiliza su gateway
El PC determina que 10.20.20.10 pertenece a otra subred y envía el tráfico hacia 10.10.10.1. Normalmente utiliza ARP para resolver la dirección MAC correspondiente al gateway.
Paso 2: el tráfico llega a la función Layer 3
El switch recibe el tráfico asociado a VLAN 10 y procesa el paquete IP para realizar la decisión de routing.
Paso 3: routing y forwarding
La red 10.20.20.0/24 está directamente conectada mediante Vlan20.
show ip route
El control plane mantiene la información de routing y el data plane utiliza las estructuras de forwarding correspondientes para reenviar el paquete.
Paso 4: entrega en VLAN 20
Después de seleccionar la salida Layer 3, el switch entrega el paquete al host correcto dentro de VLAN 20 utilizando la información de vecinos/adjacency y el forwarding de Capa 2.
Paso 5: respuesta
El servidor determina que 10.10.10.10 es remoto y envía la respuesta a su gateway 10.20.20.1. El switch realiza el proceso inverso.
¿Dónde entran RIB, FIB, CEF y la tabla MAC?
Inter-VLAN Routing muestra cómo un switch multicapa utiliza información de Capa 2 y Capa 3:
- la tabla MAC ayuda al forwarding dentro del dominio Layer 2;
- la RIB contiene información de routing seleccionada por el control plane;
- la FIB contiene información utilizada por el data plane para forwarding;
- las adjacencies aportan información necesaria para el encapsulado de salida;
- CEF permite realizar forwarding IP eficiente en plataformas Cisco compatibles.
Por eso un paquete que cruza de VLAN 10 a VLAN 20 no es simplemente movido entre VLAN: existe una decisión Layer 3.
Profundiza en CAM, TCAM, FIB y CEF.
Router-on-a-Stick vs SVI en un switch Layer 3
| Característica | Router-on-a-Stick | Switch Layer 3 con SVI |
|---|---|---|
| Dispositivo que enruta | Router externo | Switch multicapa |
| Gateway | Subinterfaz del router | SVI |
| Conexión con las VLAN | Trunk 802.1Q hacia el router | Integrada para VLAN locales |
| Routing local entre VLAN | Pasa por el enlace al router | Ocurre en el switch |
| Escalabilidad típica | Menor | Mayor |
| Uso didáctico | Excelente | Excelente |
| Uso empresarial | Depende del diseño | Muy habitual |
Router-on-a-Stick sigue siendo importante para aprender la relación entre VLAN, trunk 802.1Q y routing. Consulta Router-on-a-Stick.
SVI vs routed port
Una SVI no debe confundirse con un routed port.
Una SVI representa una VLAN:
interface Vlan10
ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
En plataformas compatibles, una interfaz física puede convertirse en interfaz Layer 3:
interface GigabitEthernet1/0/48
no switchport
ip address 192.0.2.1 255.255.255.252
no shutdown
| Característica | SVI | Routed port |
|---|---|---|
| Tipo | Interfaz lógica | Interfaz física |
| Relación con VLAN | Asociada a una VLAN | No funciona como switchport |
| Comando representativo | interface Vlan10 | no switchport |
| Uso frecuente | Gateway de VLAN | Enlace Layer 3 |
La disponibilidad exacta depende de plataforma, modelo, licencia y software.
¿Y un EtherChannel de Capa 3?
En plataformas compatibles también podemos utilizar un Port-channel Layer 3. Esto es diferente de un EtherChannel Layer 2:
- L2 Port-channel: funciona como enlace de switching, por ejemplo access o trunk;
- L3 Port-channel: funciona como interfaz de routing.
Consulta EtherChannel: LACP, PAgP y Link Aggregation.
¿Una SVI siempre queda up/up?
No. Crear una SVI y ejecutar no shutdown no garantiza por sí solo que quede operacional.
En el comportamiento normal de Catalyst, el estado de una SVI depende también del estado de la VLAN y de interfaces Layer 2 asociadas. Comprueba:
- que la VLAN exista y esté activa;
- que la SVI no esté administrativamente apagada;
- que exista una interfaz Layer 2 operacional asociada a la VLAN;
- que esa interfaz participe de la VLAN y alcance el estado requerido de forwarding.
Por eso podemos encontrar:
Vlan10 is down, line protocol is down
aunque la configuración IP parezca correcta. El comportamiento exacto debe validarse para la plataforma y release utilizados.
Troubleshooting: la SVI está down/down
show ip interface brief
show vlan brief
show interfaces status
show interfaces trunk
show spanning-tree vlan 10
Una SVI no debe diagnosticarse mirando únicamente interface Vlan10: también debemos analizar la VLAN y su conectividad Layer 2.
Puedo llegar al gateway pero no a otra VLAN
Revisa:
show ip route
show ip interface brief
show running-config | include ^ip routing
Después verifica máscara IP, default gateway, VLAN del puerto, ACL/políticas, conectividad de retorno y estado de la VLAN de destino.
Hosts de la misma VLAN tampoco se comunican
Si dos dispositivos de la misma VLAN y subred no se comunican, investiga primero Capa 2:
show vlan brief
show interfaces status
show mac address-table
show spanning-tree vlan 10
No es necesario realizar routing entre hosts de la misma subred local.
Verificación de Inter-VLAN Routing
Ver las SVI
show ip interface brief
Ejemplo:
Vlan10 10.10.10.1 YES manual up up
Vlan20 10.20.20.1 YES manual up up
Ver configuración y rutas
show running-config interface Vlan10
show running-config interface Vlan20
show ip route
Ver ARP y tabla MAC
show ip arp
show mac address-table
ARP relaciona IPv4 ↔ MAC. La MAC Address Table relaciona MAC ↔ interfaz/VLAN.
SVI e IP Helper
Si el servidor DHCP está fuera de la VLAN de usuarios, la SVI puede ser el punto donde configuramos DHCP relay:
interface Vlan10
ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
ip helper-address 172.16.1.2
Así, la interfaz que funciona como gateway también puede participar en el relay DHCP. Consulta IP Helper y Relay Agent.
¿Necesito un trunk para Inter-VLAN Routing con SVI?
No necesariamente para que dos VLAN locales del mismo switch Layer 3 se comuniquen.
Sin embargo, los trunks siguen siendo fundamentales cuando las VLAN deben atravesar enlaces Layer 2 entre switches. Un switch de acceso puede transportar VLAN 10 y VLAN 20 mediante 802.1Q hasta un switch Layer 3 de distribución, donde se encuentran sus gateways.
Consulta Trunk IEEE 802.1Q.
SVI y Spanning Tree
Una SVI es Layer 3, pero la VLAN asociada sigue dependiendo de una topología Layer 2 cuando existen enlaces Layer 2. STP puede influir en qué interfaces están en forwarding.
Durante troubleshooting combina:
show ip interface brief
show vlan brief
show interfaces trunk
show spanning-tree vlan 10
Consulta Spanning Tree Protocol y Rapid Spanning Tree Protocol.
SVI en StackWise
Cuando varios switches Cisco funcionan como stack, el conjunto puede operar como un sistema lógico único, dependiendo de plataforma y arquitectura. Las SVI pertenecen a esa instancia lógica, mientras los puertos físicos pueden estar distribuidos entre diferentes miembros.
Consulta StackWise y StackWise Virtual.
¿Qué ocurre si necesito llegar a redes externas?
Las SVI representan redes directamente conectadas, pero la red también puede necesitar alcanzar otros segmentos, datacenters, WAN o Internet. Según el diseño podemos utilizar ruta por defecto, rutas estáticas u otros protocolos soportados.
Ejemplo conceptual:
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.0.2.2
El next hop debe ser alcanzable según la topología real.
Buenas prácticas
En producción, documenta VLAN ID y función, subred, gateway, DHCP relay, ACL/políticas, dependencias de trunks, redundancia de gateway, relación con STP y routing relacionado.
Evita utilizar VLAN 1 como red de usuarios únicamente por comodidad. Antes de cambios en producción, valida plataforma, release de IOS XE, licenciamiento y documentación específica del modelo.
Errores frecuentes
Crear la SVI pero olvidar la VLAN
Configurar interface Vlan30 no sustituye la necesidad del dominio Layer 2 correspondiente cuando el diseño depende de esa VLAN.
Olvidar ip routing
Podemos tener interfaces Layer 3 configuradas y no obtener el routing IPv4 esperado si la función global requerida no está habilitada.
Gateway incorrecto
Un PC 10.10.10.10/24 debe utilizar un gateway apropiado de su propia subred, por ejemplo 10.10.10.1.
Confundir SVI con trunk
La SVI proporciona una interfaz Layer 3 asociada a una VLAN; el trunk transporta VLAN mediante un enlace Layer 2.
Confundir SVI con routed port
interface Vlan10 es una interfaz lógica asociada a una VLAN. Una interfaz física con no switchport funciona como interfaz Layer 3 en plataformas compatibles.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa SVI en Cisco?
Switch Virtual Interface. Es una interfaz lógica asociada a una VLAN que puede proporcionar conectividad IP al switch o participar en routing.
¿Una SVI puede ser el default gateway?
Sí. En un diseño Inter-VLAN con switch multicapa, la dirección IP de la SVI puede utilizarse como default gateway de los hosts de esa VLAN.
¿Necesito ip routing?
Cuando el switch debe realizar routing IPv4 entre interfaces Layer 3, ip routing es fundamental en plataformas donde esta función necesita habilitación global.
¿SVI y VLAN son lo mismo?
No. Una VLAN define un dominio lógico de Capa 2; una SVI es una interfaz lógica Layer 3 asociada a esa VLAN.
¿SVI y subinterfaz son lo mismo?
No. Router-on-a-Stick normalmente utiliza subinterfaces como GigabitEthernet0/0.10 con encapsulation dot1Q 10; un switch multicapa utiliza interface Vlan10.
¿Por qué mi SVI está down?
Causas comunes incluyen VLAN inexistente/inactiva, SVI administrativamente apagada o falta de conectividad Layer 2 operacional necessária para alcanzar el estado esperado.
¿Un switch Layer 2 puede hacer Inter-VLAN Routing?
Un dispositivo operando únicamente como switch Layer 2 no realiza routing IP entre VLAN. Necesitamos una función Layer 3 en un router, firewall o switch multicapa, según el diseño.
¿Router-on-a-Stick está obsoleto?
No. Sigue siendo válido y muy útil para aprendizaje y determinados escenarios. En redes con mayores requisitos de capacidad y escalabilidad, un switch multicapa suele ser una alternativa más apropiada.
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Entender VLAN → trunk → SVI → routing → forwarding permite pasar de memorizar comandos a comprender cómo un switch multicapa transporta y enruta tráfico.