一、三层交换机和路由器的区别

三层交换机与路由器的主要区别，之所以有人搞不清三层交换机和路由器之间的区别，最根本就是三层交换机也具有“路由”功能，与传统路由器的路由功能总体上是一致的。虽然如此，三层交换机与路由器还是存在着相当大的本质区别的。

1. 主要功能不同

虽然三层交换机与路由器都具有路由功能，但我们不能因此而把它们等同起来，正如现在许多网络设备同时具备多种传统网络设备功能一样，就如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能，还提供了交换机端口、硬件防火墙功能，但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能，其它功能只不过是其附加功能，其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样，它仍是交换机产品，只不过它是具备了一些基本的路由功能的交换机，它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由转发两种功能，但其主要功能还是数据交换；而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。

2. 主要适用的环境不一样

三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此，三层交换机的路由功能通常比较简单，路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能，满足局域网数据交换频繁的应用特点。 而路由器则不同，它的设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接，虽然也适用于局域网之间的连接，但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上，如局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等，所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发，解决好各种复杂路由路径网络的连接就是它的最终目的，所以路由器的路由功能通常非常强大，不仅适用于同种协议的局域网间，更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。

3. 性能体现不一样

从技术上讲，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于cpu的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后，它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表，当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高了数据包转发的效率。同时，三层交换机的路由查找是针对数据流的，它利用缓存技术，很容易利用ASIC技术来实现，因此，可以大大节约成本，并实现快速转发。而路由器的转发采用最长匹配的方式，实现复杂，通常使用软件来实现，转发效率较低。 正因如此，从整体性能上比较的话，三层交换机的性能要远优于路由器，非常适用于数据交换频繁的局域网中；而路由器虽然路由功能非常强大，但它的数据包转发效率远低于三层交换机，更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联，如局域网与互联网的互联。如果把路由器，特别是高档路由器用于局域网中，则在相当大程度上是一种浪费（就其强大的路由功能而言），而且还不能很好地满足局域网通信性能需求，影响子网间的正常通信。

综上所述，三层交换机与路由器之间还是存在着非常大的本质区别的。无论从哪方面来说，在局域网中进行多子网连接，最好还选用三层交换机，特别是在不同子网数据交换频繁的环境中。一方面可以确保子网间的通信性能需求，另一方面省去了另外购买交换机的投资。当然，如果子网间的通信不是很频繁，采用路由器也无可厚非，也可达到子网安全隔离相互通信的目的，具体要根据实际需求来定。

扩展问题：三层交换机的转发过程

1、 首包通过CPU，同时建立ASIC芯片的硬件表项，后续由芯片直接转发（一次路由，多次转发）。

2、 交换机的ASIC芯片硬件转发表，不关心路由的下一跳IP，硬件三层表项只有目的地址（网段），目的IP，对应的MAC，对应的出口VLAN和出接口。

3、 IP报文一次三层转发，源目MAC会变化，源目IP不变

扩展问题：不同网段的互访过程

１、 源发起，将目的IP与源IP进行比较，同一网段（掩码计算），发ARP。目的主机回应MAC，按目的MAC发送，进行二层互访。

２、 不同网段，通过网关来传递报文，ARP―＞网关回MAC，以网关的MAC为目的发送，源目IP不变，三层转发。

二、思科三层交换机与路由器哪个好

在大型局域网中，三层交换机与路由器各自扮演着关键角色。随着网络技术的发展，网络速度从最初的10Mbit/s提升至100Mbit/s，现今千兆以太网技术已经普及，局域网从共享介质发展至交换式局域网，专用带宽为用户独享，显著提升了数据传输效率。

然而，网络核心的路由器技术却缺乏突破，第三层交换技术应运而生。第三层交换技术结合了二层交换的高速数据传输与路由器的路由功能，能在第三层进行路由决策，同时达到第二层交换的速度。

二层交换机通过读取数据包中的MAC地址信息，根据地址表进行交换。它通过高速背板/总线实现数据传输，具有线速交换能力，转发速度快。

路由器在OSI七层网络模型中操作在网络层，通过路由表确定数据传输路径，处理数据包的传输与路由选择。

三层交换机则是一种将第二层交换与第三层路由功能结合的设备，通过硬件结合加速数据交换，优化路由软件提高路由过程效率，大部分数据转发由第二层交换处理。

在小型局域网中，二层交换机因其快速交换功能、多个接入端口和低廉价格成为理想选择，不需引入路由功能增加管理难度和费用。

三层交换机适用于大型局域网，结合二层交换技术与路由功能，有效解决广播风暴问题，同时保护用户投资。

路由器则适用于大型网络之间的互连，支持多种三层协议，具备路由能力和负载分担功能。在特定情况下，三层交换机可作为网间互连设备，但其路由功能较专业路由器较弱。

在网络流量大且响应速度要求高的情况下，三层交换机进行局域网内部交换，路由器专门负责网间路由，能充分发挥不同设备的优势。在预算有限时，三层交换机兼做网间互连也是一种选择。

三、三层交换机和路由器区别在哪

三层交换机与路由器之间的区别在于它们的功能定位和应用场景。三层交换机同时具备交换和路由功能，适用于大型局域网内部的高速数据转发，它利用硬件加速处理，实现“一次路由，多次交换”，大大提高了效率。而路由器则更侧重于网络间的连接，提供路由选择、负载分担等复杂功能，适用于不同网络间的互联。

路由器作为三层设备，其主要功能是路由转发，额外还包含了防火墙和接口多样性，适用于更广泛的网络环境。相比之下，三层交换机在小型局域网中可能更合适，因为它能快速处理广播包，多个端口和较低的成本使其成为经济的选择。

技术实现上，路由器通常使用网络处理器或多核处理器进行数据包交换，而三层交换机则依赖于硬件和缓存技术，可以实现更高效和经济的转发。理解这些区别有助于我们根据网络需求选择合适的产品，无论是简化局域网内的通信还是连接不同网络，都各有其优势。

总结来说，二层交换机适合小型网络，三层交换机则适合大型网络的内部通信和扩展性，而路由器则满足更复杂的网络互联需求。网络工程师在实际应用中需根据具体网络结构和需求来选择合适的设备。