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三层交换机实际就是在二层交换上加上路由模块以实现部分路由功能，并不能完全替换路由器。因为它们本质的职能还是不同的，三层交换机主要的服务对象还是局域网，高端三层交换机能够在大型局域网内充当网络核心，完成局域网内的路由转发，隔离广播风暴，有效提高局域网的性能。但是一旦上升到广域网，便有点力不从心了，广域网涉及到各种各样的异种网络互连，网络协议繁杂，所以只能由路由器来完成，而路由器的设计原理正是为了这个目的，这也是为什么路由器的端口较少，而价格非常昂贵的原因。当然三层交换是不是可以设计成也有如此强大的路由功能，理论上讲是可以的，但是成本将会非常高，估计也没有什么市场前景。不过现在这个概念正在模糊，比如三层交换机的出现正是一个很好的证明。想要很好的区分理解它们，就要对交换机，路由器的概念都有所了解。大家知道交换机的出现有效的改善了网络中的广播风暴，也就是在交换机的每个端口都是一个冲突域，这区别于集线器，集线器所有端口都在一个冲突域里，广播风暴在所难免。但是交换机不能避免广播域，在大型局域网里，广播风暴仍然是会发生的。那么能不能有什么办法也分割广播域，实际上，有的，路由器可以。路由器每个端口都是一个单独的网段，这样也就分隔开了广播域，但路由器端口成本太高，往往不够用的，所以又提出了划分vlan，同时为了充分利用路由器昂贵的端口，采用在路由器上配置单臂路由的技术。（这些你可以查阅ccna的相关资料）不过不同网段vlan采用路由器进行互访，一来会使路由器的负担过重降低可靠性，增加网络安全隐患，一旦路由故障，后果不堪设想，二来路由转发是采用App方式，效率较低，影响整个网络的性能。如此三层交换机就应运而生，三层交换机利用交换机超高的背板带宽，并采用硬件设计的路由寻址，速度自然不同凡响，就想楼下所说的，一次路由，多次转发。这里大家也看到要是路由器完全由硬件设计实现路由器复杂的功能也是代价非常高昂和不易实现的。传统的来讲，交换机工作在7层osi模型的第二层数据链路层，基于硬件地址寻址；路由器工作在第三层，网络层 ，基于网络地址寻址（并不完全是ip地址，看什么网络，协议。比如最常用的tcp/ip协议，就采用ip协议。而如ATM网就采用自己独有的地址）。