传统的网络交换机工作在OSI模型的第2层，而网络路由器工作在第3层。这通常会导致混淆第3层交换机（也称为多层交换机）的定义和目的。
第3层交换机是网络路由中使用的专用硬件设备。 技术上，第3层交换机与传统路由器有许多共同之处，而不仅仅是物理外观。 两者都可以支持相同的路由协议 ，检查传入的数据包并根据内部源地址和目标地址做出动态路由决策。
第3层交换机在路由器上的主要优点之一是执行路由决策。 由于数据包无需通过路由器进行额外的步骤，所以第3层交换机不太可能出现网络延迟 。
第3层交换机的用途
第三层交换机被认为是一种技术，可以提高企业内联网等大型局域网（LAN）的网络路由性能。
三层交换机和路由器之间的主要区别在于硬件内部。 第3层交换机内的硬件融合了传统交换机和路由器的硬件，用集成电路硬件取代路由器的某些软件逻辑，为本地网络提供更好的性能。
此外，设计用于内联网的第3层交换机通常不具备传统路由器始终具有的WAN端口和广域网功能。
这些交换机最常用于支持虚拟局域网（VLAN）之间的路由。 VLAN 3的交换机的优点包括：
- 广播流量减少
- 简化安全管理
- 改进的故障隔离
第3层交换机如何工作
传统的交换机根据连接设备的物理地址（ MAC地址 ）在各个物理端口之间动态路由流量。 管理局域网内的流量时，第3层交换机使用此功能。
他们还通过利用IP地址信息在管理局域网之间的流量时做出路由决策来扩展这一点。 相反，第4层交换机也使用TCP或UDP 端口号 。
使用带VLAN的第3层交换机
每个虚拟LAN必须在交换机上输入并进行端口映射。 还必须指定每个VLAN接口的路由参数。
某些第3层交换机实施DHCP支持，可用于为VLAN内的设备自动分配IP地址。 或者，可以使用外部DHCP服务器，也可以单独配置静态IP地址 。
第3层交换机的问题
第三层交换机比传统交换机成本更高，但比传统路由器更低。 配置和管理这些交换机和VLAN也需要额外的努力。
三层交换机的应用仅限于具有足够大规模的设备子网和流量的内部网环境。 家庭网络通常对这些设备没有用处。 缺乏广域网功能，第3层交换机不能取代路由器。
这些交换机的命名来自OSI模型中的概念，其中第3层被称为网络层。 不幸的是，这个理论模型并没有很好地区分行业产品之间的实际差异。 这个命名在市场上引起了很多混乱。