三層交換機與路由器的主要區別，之所以有人搞不清三層交換機和路由器之間的區別，最根本就是三層交換機也具有「路由」功能，與傳統路由器的路由功能總體上是一致的。雖然如此，三層交換機與路由器還是存在著相當大的本質區別的。
1. 主要功能不同
雖然三層交換機與路由器都具有路由功能，但我們不能因此而把它們等同起來，正如現在許多網路裝置同時具備多種傳統網路裝置功能一樣，就如現在有許多寬頻路由器不僅具有路由功能，還提供了交換機埠、硬體防火牆功能，但不能把它與交換機或者防火牆等同起來一樣。因為這些路由器的主要功能還是路由功能，其它功能只不過是其附加功能，其目的是使裝置適用面更廣、使其更加實用。這裡的三層交換機也一樣，它仍是交換機產品，只不過它是具備了一些基本的路由功能的交換機，它的主要功能仍是資料交換。也就是說它同時具備了資料交換和路由**兩種功能，但其主要功能還是資料交換；而路由器僅具有路由**這一種主要功能。
2. 主要適用的環境不一樣
三層交換機的路由功能通常比較簡單，因為它所面對的主要是簡單的區域網連線。正因如此，三層交換機的路由功能通常比較簡單，路由路徑遠沒有路由器那麼複雜。它用在區域網中的主要用途還是提供快速資料交換功能，滿足區域網資料交換頻繁的應用特點。 而路由器則不同，它的設計初哀就是為了滿足不同型別的網路連線，雖然也適用於區域網之間的連線，但它的路由功能更多的體現在不同型別網路之間的互聯上，如區域網與廣域網之間的連線、不同協議的網路之間的連線等，所以路由器主要是用於不同型別的網路之間。它最主要的功能就是路由**，解決好各種複雜路由路徑網路的連線就是它的最終目的，所以路由器的路由功能通常非常強大，不僅適用於同種協議的區域網間，更適用於不同協議的區域網與廣域網間。它的優勢在於選擇最佳路由、負荷分擔、鏈路備份及和其他網路進行路由資訊的交換等等路由器所具有功能。
3. 效能體現不一樣
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cpu的軟體路由引擎執行資料報交換，而三層交換機通過硬體執行資料報交換。三層交換機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。同時，三層交換機的路由查詢是針對資料流的，它利用快取技術，很容易利用asic技術來實現，因此，可以大大節約成本，並實現快速**。而路由器的**採用最長匹配的方式，實現複雜，通常使用軟體來實現，**效率較低。 正因如此，從整體效能上比較的話，三層交換機的效能要遠優於路由器，非常適用於資料交換頻繁的區域網中；而路由器雖然路由功能非常強大，但它的資料報**效率遠低於三層交換機，更適合於資料交換不是很頻繁的不同型別網路的互聯，如區域網與網際網路的互聯。如果把路由器，特別是高檔路由器用於區域網中，則在相當大程度上是一種浪費（就其強大的路由功能而言），而且還不能很好地滿足區域網通訊效能需求，影響子網間的正常通訊。
綜上所述，三層交換機與路由器之間還是存在著非常大的本質區別的。無論從哪方面來說，在區域網中進行多子網連線，最好還選用三層交換機，特別是在不同子網資料交換頻繁的環境中。一方面可以確保子網間的通訊效能需求，另一方面省去了另外購買交換機的投資。當然，如果子網間的通訊不是很頻繁，採用路由器也無可厚非，也可達到子網安全隔離相互通訊的目的，具體要根據實際需求來定。
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