三層交換機確實具有一定的“路由”功能，它可以實現不同的子網連線功能，但是特別注意的問題是，它的路由功能相對路由器來說還是要弱許多的，而且三層交換機只能使用一個網路。
而且通常只是區域網子網之間的互聯，並不能把區域網與廣域網，或者網際網路連線起來，因為三層交換機所支援的路由協議非常有限，畢竟這不是它的主要功能。我們知道，在區域網上，二層的交換機透過源MAC 地址來標識資料包的傳送者，根據目的MAC 地址來轉發資料包。 對於一個目的地址不在本區域網上的資料包，二層交換機不可能直接把它送到目的地，需要透過路由裝置(比如傳統的路由器)來轉發，這時就要把交換機連線到路由裝置上。如果把交換機的預設閘道器設定為路由裝置的IP 地址，交換機會把需要經過路由轉發的包送到路由裝置上。 路由裝置檢查資料包的目的地址和自己的路由表，如果在路由表中找到轉發路徑，路由裝置把該資料包轉發到其它的網段上，否則，丟棄該資料包。專用路由器昂貴、複雜、速度慢、易成為網路瓶頸，因為它要分析所有的廣播包並轉發其中的一部分，還要和其它的路由器交換路由資訊，而且這些處理過程都是由CPU 來處理的(不是專用的ASIC )。
第三層交換機既能像二層交換機那樣透過MAC 地址來標識轉發資料包，也能像傳統路由器那樣在兩個網段之間進行路由轉發。傳統路由器採用軟體來維護路由表，而三層交換機是透過專用的ASIC晶片來處理路由轉發的。與傳統路由器相比，第三層交換機的路由速度一般要快十倍或數十倍。
大家都知道，路由器可以連線企業區域網和廣域網(如因特網)，但卻忽略了一路由器的另一個應用，那就是它的區域網連線功能。路由器的廣域網連線可參見拓撲圖圖和三層交換機的路由連線圖。
路由器的作用因不同的路由器型別而定，我們常說的路由器通常是指邊界路由器，就是位於不同型別網路的邊界，如拓撲圖圖和三層交換機的路由連線圖所示。還有一種路由器。
它設計的目的就不是用於不同型別網路的連線，而是用於同為區域網的不同區域網或不同子網之間的連線，這就是“中間節點路由器”。它的網路結構如下圖所示。它與三層交換機的路由連線圖相比，只是用中間節點路由器接替了原來的三層交換機。
“邊界路由器”處於網路邊界的邊緣或末端，用於不同網路路由器的連線，這也是目前大多數路由器的型別。如前面介紹的網際網路接入路由器和後面要介紹的VPN路由器都屬於邊界路由器。這類路由器所支援的網路協議和路由協議比較廣，背板頻寬非常高，具有較高的吞吐能力，以滿足各類不同型別網路(包括區域網和廣域網)的互聯。
而“中間節點路由器”則處於區域網的內部，通常用於連線不同區域網，起到一個資料轉發的橋樑作用。中間節點路由器更注重MAC地址的記憶能，要求較大的快取。因為所連線的網路基本上是區域網，所以所支援的網路協議比較單一，背板頻寬也較小，這些都是為了獲得最高的價效比，適應一般企業的隨能力。
它與三層交換機的路由功能相比，在路由功能上肯定比三層交換機的強，但在區域網這種資料交換頻繁的網路中，採用中間節點路由器來進行區域網的連線，網路效能可能會受到一定影響。
總的來說，如果所連線的區域網或子網較多、網路互訪不是很頻繁、路由較複雜的環境中，最好採用中間節點路由器連線方案。但在少數子網連線、網路間互訪頻繁的環境中，最好還是採用三層交換機連線方式。而且還可節省裝置投資，因為三層交換機不僅具有滿足應用需求的路由功能，還可當作交換機用，連線許多網路裝置。