三层交换机确实有一定的‘路由’功能，可以实现不同的子网连接功能。但特殊的问题是它的路由功能比路由器弱很多，三层交换机只能用一个网络。
而且通常只是局域网与子网之间的互联，无法将局域网与广域网或互联网连接起来，因为三层交换机支持的路由协议非常有限。毕竟这不是它的主要功能。众所周知，在局域网中，第二层交换机通过源MAC地址来识别数据包的发送者，并根据目的MAC地址转发数据包。对于目的地址不在局域网上的数据包，二层交换机无法直接发送到目的地，需要通过路由设备(如传统路由器)转发。此时，有必要将交换机连接到路由设备。如果交换机的默认网关设置为路由设备的IP地址，则交换机会将需要通过路由转发的数据包发送到路由设备。路由设备检查数据包的目的地址和自己的路由表。如果在路由表中找到转发路径，路由设备会将数据包转发到其它网段，否则会丢弃该数据包。专用路由器价格昂贵，结构复杂，速度慢，容易成为网络的瓶颈，因为它要分析所有的广播包并转发其中的一部分，还要与其他路由器交换路由信息，而这些过程都是由CPU(不是专用ASIC)来处理的。
三层交换机不仅可以像二层交换机一样通过MAC地址识别转发的数据包，还可以像传统路由器一样在两个网段之间路由转发。传统路由器使用软件维护路由表，而第三层交换机通过专用ASIC芯片处理路由和转发。与传统路由器相比，三层交换机的路由速度一般要快十几倍甚至几十倍。
众所周知，路由器可以连接企业局域网和广域网(比如互联网)，但是却忽略了路由器的另一个应用，那就是它的局域网连接功能。路由器的WAN连接可以在第3层交换机的拓扑图和路由连接图中找到。
路由器的作用取决于不同类型的路由器。我们经常把路由器称为边界路由器，它位于不同类型网络的边界，如拓扑图和三层交换机的路由连接图所示。还有一个路由器。
它不是为不同类型网络的连接而设计的，而是为不同局域网或不同子网之间的连接而设计的，称为‘中间节点路由器’。其网络结构如下图所示。与三层交换机的路由图相比，它只是用一个中间节点路由器代替了原来的三层交换机。
“边界路由器”位于网络边界的边缘或末端，用于连接不同的网络路由器，这也是目前大多数路由器的类型。例如，前面描述的互联网接入路由器和后面要描述的VPN路由器都属于边界路由器。这种路由器支持多种网络协议和路由协议，背板带宽很高，具有很高的吞吐能力，可以满足各种类型网络(包括局域网和广域网)的互联。
“中间节点路由器”位于局域网内部，通常用于连接不同的局域网，充当数据转发的桥梁。中间路由器更注重mac地址的内存，需要更大的缓存。因为连接的网络基本是局域网，支持的网络协议比较简单，背板的带宽也小，都是为了获得最高的性价比，适应一般企业的适应性。
与三层交换机的路由功能相比，在路由功能上肯定是优于三层交换机的。然而，在局域网这种数据交换频繁的网络中，如果使用中间节点路由器连接局域网，网络性能可能会受到一定程度的影响。
一般来说，如果连接的局域网或子网较多，网络访问频繁，路由复杂，最好采用中间节点路由器连接方案。但在少数子网相连，网间访问频繁的环境下，最好采用三层交换机连接方式。而且可以节省设备投资，因为三层交换机不仅具有满足应用需求的路由功能，还可以作为交换机连接许多网络设备。
