首先，我们来比较路由器和三层交换机。虽然两者都有路由功能，但它们的主要功能并不相同。路由器不仅负责路由，还提供交换机端口和硬件防火墙等附加功能，旨在使设备更实用。与之相比，三层交换机的主要功能是数据交换，它具备一些基本路由功能，但仍然以数据交换为主要任务。
在应用环境方面，三层交换机的路由功能相对简单，主要用于简单的局域网连接，而路由器则适用于更复杂的网络互联，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。路由器能够实现最佳路由选择、负载分担、链路备份等功能，并具备多种接口，适用于不同类型的网络。
从技术实现角度来看，路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在差异。路由器一般基于网络处理器或多核路由引擎交换数据包，而三层交换机则通过硬件交换数据包。三层交换机在查找发送到控制平面的第一个分组后，会生成MAC地址和ip地址映射表，供数据平面查找。这样，当相同数据流再次经过时，它将使用这个表，从而提高了数据包转发的效率。
此外，三层交换机在成本和速度方面具有优势。其路由查找针对数据流，易于使用ASIC技术实现，从而降低了成本并提高了速度。相比之下，路由器的转发采用最长匹配法，实现起来较为复杂，成本较高。
在具体应用中，第二层交换机适合小型局域网，其快速交换功能、多个接入端口和低成本为小型网络用户提供了解决方案。三层交换机则专注于加快大型局域网中的数据转发速度，通过增加路由功能实现这一目标。当大型网络根据部门、地区等因素划分为小局域网时，大量网间访问会导致性能下降。在这种情况下，三层交换机成为首选。
总的来说，三层交换机+二层交换机的组合是不同场景下组网的最佳方式。三层交换机提高了数据包转发的效率，而二层交换机则负责快速交换，两者结合为网络提供了更完善的功能。在构建计算机网络时，根据实际情况选择合适的设备，是保证网络稳定、高效运行的关键。
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。
