什么是第3层交换机？第3层交换机的用途
网络交换机在OSI 模型的第 2 层（数据链路）运行，而网络路由器在第 3 层（网络）运行。这种区别导致对第 3 层交换机（也称为多层交换机）的定义和用途的混淆。
什么是第 3 层交换机？
第 3 层交换机是用于网络路由 的专用硬件设备。第 3 层交换机在技术上与典型路由器有很多共同点，而且不仅在物理外观上。两者都可以支持相同的路由协议，检查传入的数据包，并根据内部的源地址和目标地址做出动态路由决策。
与路由器相比，第 3 层交换机的主要优势之一在于执行路由决策的方式。第 3 层交换机不太可能遇到网络延迟，因为数据包不必通过路由器采取额外的步骤。
第 3 层交换机的用途
第 3 层交换机被认为是提高大型局域网（如公司内部网）的网络路由性能的一种方式。
第 3 层交换机和路由器之间的主要区别在于硬件内部结构。第 3 层交换机内部的硬件融合了典型交换机和路由器的硬件，用集成电路硬件替换了路由器的一些软件逻辑，从而为本地网络提供更好的性能。
此外，由于设计用于 Intranet，第 3 层交换机通常不具备标准路由器提供 的WAN端口和广域网功能。
这些交换机最常用于支持虚拟 LAN 之间的路由。VLAN 的第 3 层交换机的优势包括：
- 减少广播流量。
- 简化的安全管理。
- 改进的故障隔离。
第 3 层交换机的工作原理
典型的交换机根据连接设备的物理地址（ MAC 地址）在其各个物理端口之间动态路由流量。第 3 层交换机在管理 LAN 内的流量时使用此功能。
他们还通过使用IP 地址信息在管理 LAN 之间的流量时做出路由决策来 扩展此流量处理过程。相比之下，第 4 层交换机也会考虑TCP或UDP端口号。
使用带有 VLAN 的第 3 层交换机
必须在交换机上输入每个虚拟 LAN 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 层交换机实现了DHCP支持，可用于自动为VLAN内的设备分配 IP 地址。或者，可以使用外部 DHCP 服务器，或单独配置静态 IP 地址。
第 3 层交换机面临的挑战
第 3 层交换机的成本高于普通交换机，但低于路由器。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设备子网和流量规模足够大的内网环境。家庭网络通常不需要这些设备。由于缺乏 WAN 功能，第 3 层交换机不能替代路由器。
这些交换机的命名来自 OSI 模型中的概念，其中第 3 层称为网络层。然而，这种理论模型并不能很好地区分行业产品之间的实际差异。该命名在市场上引起了很大的混乱。
