首先，路由器是一种典型的三层设备，专注于路由和转发功能。相比之下，第三层交换机可以在第三层和第二层同时工作，这意味着它既能处理数据链路层的交换，也能进行网络层的路由。尽管第三层交换机具备路由功能，但它与路由器在主要功能上并不相同。路由器除了基本的路由功能，还提供端口交换和硬件防火墙等附加功能，旨在让网络设备更加适用和实用。
第三层交换机则主要侧重于数据交换。虽然它具备一些基础的路由能力，但核心任务仍然是高效的数据交换。这让它特别适合用于局域网内部，提供快速的数据交换以满足频繁的数据传输需求。
在应用环境上，第三层交换机通常用于简单的局域网连接，它的路由功能较为基础，足以满足小规模网络的需求。而路由器的应用范围更广泛，它不仅适用于局域网之间的连接，更擅长处理不同类型网络之间的互联，如局域网与广域网或不同协议的网络之间。路由器能够选择最佳路由、实现负载分担、提供链路备份，并与其他网络交换路由信息。
技术实现上，路由器通常采用基于网络处理器或多核路由引擎的数据包交换方式。相反，第三层交换机通过硬件实现数据包交换，它使用ASIC技术来创建MAC地址和ip地址映射表，从而提高数据包转发的效率。当数据流再次经过时，交换机可以直接查表进行路由，无需再次通过控制平面。
此外，第二层交换机专为小型局域网设计，它通过快速交换功能、多个接入端口和低成本，为小型网络用户提供了一个完整的解决方案。而三层交换机最重要的作用是在大型局域网中加速数据转发。通过增加路由功能，它能够处理更多的网络间访问，这是单纯使用二层交换机无法实现的。
例如，如果使用传统的路由器来连接大型网络，可能会受到接口数量和转发速度的限制，从而影响网络性能和规模。因此，采用具有路由功能的快速转发三层交换机成为了更合适的选择。在实际组网中，结合使用三层交换机和二层交换机，可以提供更灵活、更高效的解决方案，适应不同的网络场景需求。
首先普及OSI/RM模型:
OSI/RM模型
OSI模型是网络分层设计的总蓝图，它将计算机网络从低到高分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
路由器是三层设备，三层交换机可以在第三层和第二层都工作(第二层交换机只能在数据链路层工作)。事实上，第三层交换机和路由器之间仍然有很大的区别:
主要功能不一样。虽然第三层交换机和路由器都有路由功能，但它们并不等同。路由器不仅具有路由功能，还提供了交换机端口和硬件防火墙的附加功能。路由器的目的是让设备更适用，更实用。
第3层交换机也是如此。主要功能仍然是数据交换，但它是一个具有一些基本路由功能的交换机。三层交换机兼具数据交换和路由转发功能，主要功能仍是数据交换；路由器只有路由和转发的主要功能。
主要应用环境不同。第三层交换机的路由功能通常很简单，因为它主要用于简单的局域网连接。功能远没有路由器复杂。它在局域网中的主要用途是提供快速数据交换功能，以满足局域网中频繁数据交换的应用特点。
路由器不一样。虽然也适用于局域网之间的连接，但是它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联，比如局域网和广域网之间的连接，不同协议的网络之间的连接。连接具有选择最佳路由、负载分担、链路备份和与其他网络交换路由信息的优点。另外，为了连接各种类型的网络，路由器有多种接口，而三层交换机一般只有同类型的局域网接口，非常简单。
技术实现不同。路由器和第3层交换机在分组交换操作上有明显的区别。
路由器一般基于网络处理器或多核路由引擎交换数据包。
第3层交换机通过硬件交换数据包。在第三层交换机查找发送到控制平面的第一个分组的路由之后，它将生成MAC地址和IP地址映射表供数据平面查找。当同一个数据流再次经过时，它将使用这个表。通过查表来检查路由，而不是再次发送控制平面(即“一个路由，多个交换”)。
第3层交换机提高了数据包转发的效率。第3层交换机的路由查找是针对数据流的。它采用缓存技术，易于用ASIC技术实现。因此可以大大节约成本，提高速度。
路由器的转发采用最长匹配法，实现起来比较复杂。一般由价格昂贵的网络处理器或多核处理器来实现。路由表数量庞大，成本相当高。
第2层交换机是为小型局域网总结的。在小型局域网中，广播数据包的作用很小。第二层交换机的快速交换功能、多个接入端口和低成本为小型网络用户提供了一个非常完整的解决方案。
三层交换机最重要的作用是加快大型局域网中数据的快速转发。路由功能的增加也用于此目的。如果把一个大的网络按照部门、地区等因素划分成小的局域网，就会导致大量的网间访问，这是单纯使用二层交换机无法实现的。
比如单纯使用路由器，由于接口数量有限，路由转发速度慢，会限制网络速度和网络规模，所以使用具有路由功能的快速转发三层交换机成为首选。
三层交换机+二层交换机的路由器是不同场景下组网的最佳方式。
