同一网络上的计算机如果超过一定数量（通常在200台左右，视通信协议而定），就很可能会因为网络上大量的广播而导致网络传输效率低下。为了避免在大型交换机上进行广播所引起的广播风暴，可将其进一步划分为多个虚拟网（VLAN）。但是这样做将导致一个问题：VLAN之间的通信必须通过路由器来实现。但是传统路由器也难以胜任VLAN之间的通信任务，因为相对于局域网的网络流量来说，传统的普通路由器的路由能力太弱。
而且千兆级路由器的价格也是非常难以接受的。如果使用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN，就在保持性能的前提下，经济地解决了子网划分之后子网之间必须依赖路由器进行通信的问题，因此三层交换机是连接子网的理想设备。
优势特性
除了的性能之外，三层交换机还具有一些传统的二层交换机没有的特性，这些特性可以给校园网和城域教育网的建设带来许多好处，列举如下。
高可扩充性
三层交换机在连接多个子网时，子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接，不像传统外接路由器那样需要增加端口，从而保护了用户对校园网、城域教育网的***。并满足学校3~5年网络应用快速增长的需要。
高性价比
三层交换机具有连接大型网络的能力，功能基本上可以取代某些传统路由器，但是价格却接近二层交换机。一台百兆三层交换机的价格只有几万元，与的二层交换机的价格差不多。
交换机的基本功能有三个你知道是哪三个吗1
交换机的主要作用是转发封装的数据包、减少冲突域、隔离广播风暴。它主要工作于OSI体系的第二层——数据链路层的设备，能够识别MAC地址，然后通过解析数据帧中的目的主机的MAC地址，查找MAC地址表，能将数据帧快速地从源端口转发到目的端口。当在MAC地址表中找不到目的MAC地址时，才采用广播方式传输数据。这与集线器不同，集线器某个端口接收到数据后，都将数据广播到其余端口上。而交换机通常为数据通信的两个端口在背板（专用集成电路，用于为任意两个端口在数据通信时建立信道）建立***的信道，该信道的带宽被它们占用，其余端口不能看见它们之间的通信，大大提高了数据传输的带宽以及数据传输的有效。交换机的基本功能有三个：
①学习，学习是什么设备，连接到哪个端口上；
②转发，智能地将帧转发到目的站所在的端口；
③清除第二层环路，利用生成树协议清除环路，避免帧在网络中不断地循环。值得注意的是，我们在以太网中常见的问题就是冲突，这是由C***A/CD工作原理引起的。
热备份（HSRP)
核心交换机是整个网络的核心和心脏，如果核心交换机发生致命性的故障，将导致本地网络的瘫痪，所造成的损失也是难以估计的。所以我们在选择核心交换机时，经常会看到有的核心交换机具有堆叠或热备份等功能。
对核心交换机采用热备份是提高网络可靠性的必然选择。在一个核心交换机完全不能工作的情况下，它的全部功能便被系统中的另一个备份路由器完全接管，直至出现问题的路由器***正常，这就是热备份路由协议。
实现HSRP的条件是系统中有多台核心交换机，它们组成一个“热备份组”，这个组形成一个虚拟路由器。在任意时刻，一个组内只有一个路由器是活动的，并由它来转发数据包，如果活动路由器发生了故障，将选择一个备份路由器来替代活动路由器，但是在本网络内的主机看来，虚拟路由器没有改变。所以主机仍然保持连接，没有受到故障的影响，这样就较好地解决了核心交换机切换的问题。
为了减少网络的数据流量，在设置完活动核心交换机和备份核心交换机之后，只有活动核心交换机和备份核心交换机定时发送HSRP报文。如果活动核心交换机失效，备份核心交换机将接管成为活动核心交换机。如果备份核心交换机失效或者变成了活跃核心交换机，将由另外的核心交换机被选为备份核心交换机。
当某台接入层交换机到主核心交换机的线路出现故障，切换至备机，数据流走向。
