使用路由器進行VLAN間路由時的問題
現在，我們知道只要能提供VLAN間路由，就能夠使分屬不同VLAN的計算機互相通信。但是，如果使用路由器進行VLAN間路由的話，隨著VLAN之間流量的不斷增加，很可能導致路由器成為整個網絡的瓶頸。
交換機使用被稱為ASIC(Application Specified Integrated Circuit)的專用硬件芯片處理數據幀的交換操作，在很多機型上都能實現以纜線速度(Wired Speed)交換。而路由器，則基本上是基于軟件處理的。即使以纜線速度接收到數據包，也無法在不限速的條件下轉發出去，因此會成為速度瓶頸。就VLAN間路由而言，流量會集中到路由器和交換機互聯的匯聚鏈路部分，這一部分尤其特別容易成為速度瓶頸。并且從硬件上看，由于需要分別設置路由器和交換機，在一些空間狹小的環境里可能連設置的場所都成問題。
三層交換機(Layer 3 Switch)
為了解決上述問題，三層交換機應運而生。三層交換機，本質上就是“帶有路由功能的(二層)交換機”。路由屬于OSI參照模型中第三層網絡層的功能，因此帶有第三層路由功能的交換機才被稱為“三層交換機”。
關于三層交換機的內部結構，可以參照下面的簡圖。
在一臺本體內，分別設置了交換機模塊和路由器模塊;而內置的路由模塊與交換模塊相同，使用ASIC硬件處理路由。因此，與傳統的路由器相比，可以實現高速路由。并且，路由與交換模塊是匯聚鏈接的，由于是內部連接，可以確保相當大的帶寬。
