第三層交換機(jī)是組網(wǎng)中最常見(jiàn)的一種交換機(jī)，同時(shí)其也是現(xiàn)代多層交換的代表，性能和特點(diǎn)都很鮮明。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）提出的開(kāi)放系統(tǒng)互連參考模型（OSI-RM）的下四層（物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層）為通信層，因此可以***層逐一分析：

（1）***層

為物理層，傳統(tǒng)的電路交換就屬于這一層。

（2）第二層

為數(shù)據(jù)鏈路層，從傳統(tǒng)意義上講，真正的交換即是屬于這一層。在這一層中采用了基于硬件的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，能夠轉(zhuǎn)發(fā)各種數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議，包括局域網(wǎng)（LAN）中的以太網(wǎng)和高速令牌環(huán)網(wǎng)（FD-DI）以及廣域網(wǎng)（WAN）中通過(guò)VC交換的幀中繼（FR）和異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）等，經(jīng)典的LAN多端口網(wǎng)橋也屬于這一層。該層支持簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)分段，并能令網(wǎng)絡(luò)性能有明顯的改善。這第三層交換機(jī)的流行，帶支了第三層和第四層交換的發(fā)展。

（3）第三層

是網(wǎng)絡(luò)層，主要的任務(wù)是為分組尋找合適的路由。傳統(tǒng)的路由器由于使用軟件和通用的CPU來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)，因而延遲比較大，轉(zhuǎn)發(fā)的速度也比較慢，而第三層交換正是針對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出的。所謂第三層交換并非只使用第三層的功能，而是把第三層的路由選擇與第二層的交換功能結(jié)合了起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的快速分組。相應(yīng)地，第三層交換機(jī)的目標(biāo)也在于要兼?zhèn)鋬蓚€(gè)特征，并通常采用專(zhuān)用集成電路（ASIC:SupplicationSpecificIntegratedCircuit）將常用的軟件功能固化在硬件這中，形成完備的路由器的子集。在未來(lái)的第三層交換機(jī)中還將具備更多的功能，成為功能更加完備的路由器。例如，除了具有轉(zhuǎn)發(fā)的功能外，還將具備自動(dòng)劃分?jǐn)?shù)據(jù)流等級(jí)及服務(wù)等級(jí)的功能，以及提供某種形式的QoS等等，這將是第三層交換機(jī)的另一個(gè)重要特征。

從20世紀(jì)90年代中期起，世界上各大公司都紛紛對(duì)第三層交換機(jī)進(jìn)行研究，并提出了許多不同的方案，推出了許多產(chǎn)品。比較有影響的有：Cisco公司的標(biāo)記交換（TAGSwiching）,Ipsilon公司的IP交換，東芝公司的信元交換路由器（CSR:CellSwitchingRouter）和IBM公司的ARIS（AggregateRoutebasedIPSwitching），以及IETF的多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS:Multi-ProtocolLabelSwitching）等等。

TAGSwitching是處于交換邊緣的路由器，將每個(gè)輸入幀的第三層地址映射為簡(jiǎn)單的標(biāo)記，然后把有標(biāo)記的幀轉(zhuǎn)化為ATM信元，再映射到VC上，在網(wǎng)絡(luò)核心ATM交換機(jī)進(jìn)行標(biāo)記交換，由路由器保存標(biāo)記信息表（路由表），用以尋找第三層路由。***，將標(biāo)記信元送到目的地路由器上，由目的地路由器去掉信息標(biāo)記，把信元轉(zhuǎn)化成幀，送到最終的目的端。在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)交換標(biāo)記（小的數(shù)據(jù)單元）和僅進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的標(biāo)記查詢(xún)就可提高轉(zhuǎn)發(fā)幀的性能。

IP交換技術(shù)是一種將第三層交換機(jī)功能和第三層路由功能結(jié)合起來(lái)的技術(shù)，是多層交換的另一種類(lèi)型，與CSR相類(lèi)似，都是數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)IP交換的一種應(yīng)用。就是說(shuō)它們可以根據(jù)獨(dú)立業(yè)務(wù)流到達(dá)的情況來(lái)安排交換機(jī)的資源，并通過(guò)標(biāo)簽分配和把數(shù)據(jù)流映射成VC上的信令信息（IFMP和FANP），實(shí)現(xiàn)交換的過(guò)程。這些，都是獨(dú)立于單個(gè)IP數(shù)據(jù)流進(jìn)行的，保持了Internet模型的擴(kuò)展性及在第三層按照逐級(jí)跳的方式對(duì)所有業(yè)務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的形式，且引入了特定的控制協(xié)議，把IP數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)移到端到端的直通路徑。

ARIS是一種匯聚的基于通路的IP交換技術(shù)，基本的功能是按照匯聚的IP數(shù)據(jù)流的目的端建立、維護(hù)交換通路。ARIS利用選路協(xié)議的信息并把這些信息與網(wǎng)絡(luò)入口到出口的交換通路聯(lián)系起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了上述功能。具體地說(shuō)：ARIS是運(yùn)行在集成的交換機(jī)/路由器設(shè)備網(wǎng)絡(luò)上的控制協(xié)議，因ISR是支持IP選路的第三層交換機(jī)（如ATM），故ARIS可以利用選路協(xié)議中的信息（由OSPF，BGP）把IP分組映射到第三層交換機(jī)通路上，通過(guò)ISR設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，成為***種引入?yún)R聚交換通路的IP交換機(jī)制。在多個(gè)不同的源端和同一目的端之間，ARIS可以建立多點(diǎn)到點(diǎn)的交換通路，進(jìn)而降低了交換機(jī)資源的消耗。