三层交换机工作原理为：
是将路由技术与交换技术合二为一的技术。在对第一个数据流进行路由后，将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表。当同样的数据流再次通过时，将根据此表直接从二层通过而不是再次路由，从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟，提高数据包转发的效率。普通的交换机只工作在数据链路层上，路由器则工作在网络层。而功能强大的三层交换机可同时工作在数据链路层和网络层，并根据 MAC地址或IP地址转发数据包。
