ルーターの持つIPパケットの転送機能をハードウエア化し，大幅に高速化したネットワーク機器がレイヤー3スイッチである。従来は大企業の基幹ネットワークがおもな活躍の場だったが，今やあらゆる場面で利用されている。（高橋 健太郎＝日経NETWORK）
レイヤー3スイッチ（L3スイッチ）には，二つの共通項がある。一つは，従来のルーターに比べて，IPパケットを大幅に高速転送できる点。もう一つは，ルーターの機能とレイヤー2スイッチ（L2スイッチ）の機能を一つのきょう体に収めている点だ。
外観上，L3スイッチ製品は2種類のタイプに分けられる。箱形のボックス型と，たくさんのスロットを備えたシャーシ型である。
ポート数が決まっているボックス型
ボックス型は，初めから必要な機能を内蔵していて，あとから追加する必要がない。原則，LANポート（イーサネット・ポート）の数をあとから増設することはできない。LANポートの種類は100Mイーサネットが多いが，最近はギガの製品も出ている。バックプレーンの帯域（スイッチ全体のパケット転送能力）は，10Gビット/秒前後になる。
きょう体の大きさで見ると，ボックス型は比較的小さい。たいていは標準的なラックの大きさに合わせて作られている。
必要なカードを追加するシャーシ型
シャーシ型は，たくさんのスロットを備えるシャーシ（きょう体）と，そのスロットに差し込むカードで構成する。このカードにはいくつかの種類がある。とくに重要なのは，LANポートが付いているライン・カードと，ライン・カード同士を接続したり機器全体を制御したりするコントロール・カードである。また，シャーシの下部には電源用の大きなスロットがある。たいていは冗長化のために複数の電源を取り付けられる。このような冗長化によって信頼性を高めているのも，シャーシ型の特徴である。
シャーシ型の大きさを見ると，高さが50cm程度の中型製品と，1m近くある大型製品がある。
中型製品は，100Mイーサなら数百ポート，ギガ・イーサなら数十～100数十ポートまで付けられる。バックプレーンの帯域は数十G～数百Gビット/秒になる。
大型製品の場合，サポートするのはギガ・イーサ以上という製品が珍しくない。ギガ・イーサなら数百ポート，10ギガ・イーサなら数十ポート付けられる。バックプレーンの帯域は，数百G～1Tビット/秒に達する。
さまざまなネットワークで活躍
小型から大型までさまざまなサイズの製品がそろっているL3スイッチは，その規模に応じてさまざまな場面で使われている。
小さいオフィスでは，パソコンを直接収容するLANスイッチを束ねる役割を果たす。大きなオフィス・ビルの場合なら，フロアのLANをL3スイッチでまとめ，ビル全体をさらに大型のL3スイッチでまとめる。データ・センターなどで多数のサーバーを束ねたり，通信事業者が広域イーサネット・サービスを提供したりする目的にもL3スイッチが使われている。
このようにあらゆる場所で活躍するL3スイッチだが，従来のルーターを完全に置き換えたわけではない。インタフェースの種類が豊富なルーターに比べて，L3スイッチはイーサネットに特化して価格を抑えている側面が強い。このため，イーサネット以外のインタフェースを使うWAN回線では，ルーターが使われるケースが多い。
さまざまな付加機能を備える
冒頭で，L3スイッチのことを「ルーター＋L2スイッチ」と説明したが，実際の製品はどのような機能を備えているのだろうか。もう少し具体的に見てみよう（図1）。
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| 図1●最新のレイヤー3スイッチが備える機能 レイヤー3スイッチが備える基本機能は，MACフレームやIPパケットの転送処理，VLAN（virtual LAN）の構築である。さらに，フィルタリングやQoS，認証などの付加機能を備えている。 |
ルーター機能は，IPパケットの転送処理のことを指す。一方のL2スイッチにおける基本機能は2種類ある。一つは，MACフレームを転送する機能のこと。もう一つは，VLANと呼ばれる仮想的なLANを構築する機能である。
こうした基本機能以外に，各メーカーごとに工夫した付加機能が備わっている。代表的な付加機能としては，不正パケットなどを遮断するフィルタリングや，IP電話の音声パケットなどを優先したり帯域を保証したりするQoS（Quality of Service）がある。最近では，L3スイッチにつながる端末を認証する機能や，端末に電力を供給するPoE（Power over Ethernet）と呼ぶ機能を搭載するL3スイッチが増えている。
