O conhecimento da divisão em camadas é crucial para a implementação tática e estratégica das tecnologias de rede e informação numa organização. Muitas pessoas vêem a divisão em camadas como um exercício acadêmico, no qual o nível 2 representa o switching e o nível 3 representa o roteamento. Esta visão limitada deixa muitas organizações à mercê dos problemas de desempenho do seu backbone colapsado de roteadores. São necessárias decisões estratégicas a respeito do desenvolvimento de aplicações, escalabilidade de rede, desempenho e custo de propriedade. Também são necessárias decisões táticas sobre quais produtos se aplicam como parte de uma solução global.

A Camada 2 – Switching, provê o endereçamento e o acoplamento. Como as arquiteturas até nível 2 permitem conectividade de estações terminais, é prático construir redes limitada ao nível 2, provendo simplicidade, baixo custo, conectividade de alto desempenho para centenas ou mesmo milhares de estações terminais. Nos últimos anos, as redes "planas", compostas de switches nível 2 conectados a outros switches nível 2, ou switches ATM, fizeram enorme sucesso. O conceito de rede compartilhada, com o uso de hubs (repetidores multiporta) tornou as redes nível 2 muito populares. No entanto, o compartilhamento da mesma banda, por muitas estações, apresenta deficiência na escalabilidade, levando os administradores de rede à utilizar switches (pontes multiporta) nível 2 ou mesmo roteadores nível 3. É interessante notar que o nível 2 fica limitado às dependências da organização, sendo necessário utilizar nível 3 para acessos Internet. Ou seja, para escalar nível 2 é necessário o nível 3.

A Camada 4 – Transporte, é o caminho de comunicação entre aplicações de usuário e a infra-estrutura da rede, definindo o método de comunicação. TCP e UDP são exemplos de elementos desta camada.

A Camada 5 – Aplicação, provê acesso ao usuário final ou a outro tipo de repositório de dados.

Os roteadores tradicionais, elementos centrais das redes corporativas, passaram a ser o principal obstáculo à migração para redes da próxima geração. Em 1992 a 3Com iniciou a integração de switches nível 2 com roteadores nível 3. A intenção foi reduzir o número de dispositivos a serem gerenciados e a redução de custos. Apesar de a primeira implementação ter sido feita em software, produtos subsequentes apresentaram utilização crescente de ASICs – Circuitos Integrados de Aplicação Específica. Assim, a capacidade dos equipamentos evoluiu de 500 pps para 64 Mpps em poucos anos. A mídia especializada tentou aplicar o termo switch nível 3 para diversos equipamentos. Este artigo mostra que, como o equipamento faz tudo o que um roteador nível 3 faz, um switch nível 3 na verdade é um roteador, diferenciando-se positivamente no aspecto desempenho, quando comunica-se com a MAN através de protocolos padronizados como RIP e OSPF.

O switch nível 3 tem, de forma inerente, domínios nível 2 por interface, permitindo alocação de banda por sub-rede e confinamento de broadcast. A possibilidade de agrupar portas conforme características físicas, ou protocolos, é extremamente vantajosa para o planejamento de capacidade das redes. O conceito "preservação de sub-rede" é o fator chave de uma migração efetiva e isenta de problemas para tecnologias mais avançadas de rede como 100 e 1000 Mbps.

Como mencionado anteriormente, os switches nível 3 processam o encaminhamento de pacotes através de hardware (ASICs). O software realiza as funções de administração, gerência de tabelas e tratamento de falhas. O processamento em hardware proporciona não só melhor desempenho como também provê paralelismo, que possibilita um maior número de operações sobre o pacote, especialmente no que diz respeito à aplicação de políticas. Políticas são mecanismos de alteração do encaminhamento de um pacote através de uma rede visando balanceamento de carga, segurança e processamento de opções de protocolo. Novas políticas, como QoS, viabilizam o tráfego de voz e vídeo nas redes nível 3.

Quando se fala em switching nível 3 é necessário destacar a simplicidade de gerenciamento comparado com o do roteamento nível 3 clássico. A configuração de roteadores é muito mais complexa, exigindo treinamento extensivo e dispendioso.

Com exceção de WAN, onde não se aplica muito bem, os switches nível 3 podem substituir roteadores em qualquer ponto das redes. O seguinte quadro compara switches nível 3 com roteadores nível 3:

Switching nível 3 é a tendência natural de evolução de tecnologia de rede, simplificando o desenho, reduzindo custos e melhorando o desempenho.