傳統的路由器在網路中有路由**、防火牆、隔離廣播等作用，而在乙個劃分了vlan以後的網路中，邏輯上劃分的不同網段之間通訊仍然要通過路由器**。
由於在區域網上，不同vlan之間的通訊資料量很大，這樣，如果路由器要對每乙個資料報都路由一次，隨著網路上資料量的不斷增大，它將成為瓶頸。而第三層交換技術就是將路由技術與交換技術合二為一的技術。
在對第乙個資料流進行路由後，它將會產生乙個mac位址與ip位址的對映表，當同樣的資料流再次通過時，將根據此表直接從二層通過而不是再次路由，從而消除了路由器進行路由選擇而造成網路的延遲，提高了資料報**的效率。
但從技術上講，路由器和三層交換機在資料報交換操作上存在著明顯區別。路由器一般由基於微處理器的引接執行資料報交換，而三層交換機通過硬體執行資料報交換。因此與三層交換機相比，路由器功能更為強大，像nat、vpn等功能仍無法被完全替代。
處於同乙個區域網中的各子網的互聯，可以用三層交換機來代替路由器，但區域網必須與公網互聯以實現跨地域的網路，這時路由器就不可缺少。
乙個完全構建在交換機上的網路會出現諸如碰撞、堵塞以及通訊混亂等問題。使用路由器將網路劃分為多個子網，通過路由所具備的功能來有效進行安全控制策略，則可以避這些問題。
三層交換機現在還不能提供完整的路由選擇協議，而路由器則具備同時處理多個協議的能力。
當連線不同協議的網路，像乙太網和令牌環的組合網路，依靠三層交換機是不可能完成網間資料傳輸的。除此之外，路由器還具有第四層網路管理能力，這也是三層交換機所不具備的。
所以，三層交換機並不等於路由器，也不可能完全取代路由器。
三層交換機是為ip設計的，介面型別簡單，擁有很強二層包處理能力，所以適用於大型區域網，為了減小廣播風暴的危害，必須把大型區域網按功能或地域等因素劃他成乙個乙個的小區域網，也就是乙個乙個的小網段，這樣必然導致不同網段這間存在大量的互訪，單純使用二層交換機沒辦法實現網間的互訪而單純使用路由器，則由於埠數量有限，路由速度較慢，而限制了網路的規模和訪問速度，所以這種環境下，由二層交換技術和路由技術有機結合而成的三層交換機就最為適合。
路由器埠型別多，支援的三層協議多，路由能力強，所以適合於在大型網路之間的互連，雖然不少三層交換機甚至二層交換機都有異質網路的互連埠，但一般大型網路的互連埠不多，互連裝置的主要功能不在於在埠之間進行快速交換，而是要選擇最佳路徑，進行負載分擔，鏈路備份和最重要的與其它網路進行路由資訊交換，所有這些都是路由完成的功能。在這種情況下，自然不可能使用二層交換機，但是否使用三層交換機，則視具體情況而決定。
影響的因素主要有網路流量、響應速度要求和投資預算等。三層交換機的最重要目的是加快大型區域網內部的資料交換，揉合進去的路由功能也是為這目的服務的，所以它的路由功能沒有同一檔次的專業路由器強。在網路流量很大的情況下，如果三層交換機既做網內的交換，又做網間的路由，必然會大大加重了它的負擔，影響響應速度。在網路流量很大，但又要求響應速度很高的情況下由三層交換機做網內的交換，由路由器專門負責網間的路由工作，這樣可以充分發揮不同裝置的優勢，是乙個很好的配合。當然，如果受到投資預算的限制，由三層交換機兼做網間互連，也是個不錯的選擇。
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