先解释两个词：
端口（port）：在通信设备中，一般指二层口，该口用于隔绝广播域，基于MAC地址转发，但本身不能设置任何地址；
接口（interface）：在通信设备中，用于区别二层的端口，指的是三层口，该口可以配置IP地址，基于IP路由转发。
在传统的局域网中，几个至几十个交换机连接一个大的局域网，一个局域网中的主机台数可能达到上千台，那么由于交换机只能隔绝冲突域，一个端口是一个冲突域，而不能隔绝广播域，会导致局域网内的ARP广播占用大量带宽影响性能，甚至影响网络的正常使用。此外成百上千的计算机在同一个局域网中也会影响网络安全性。
VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域网）技术，在交换机不能隔绝广播域并且路由器转发性能过低且价格昂贵，需要交换机能够将这许多主机划区域管理的迫切需求下应运而生。
1、二层VLAN：
VLAN技术本是二层技术，用来隔绝广播域，限制广播帧对于局域网带宽的影响。因为VLAN在二层，理论上VLAN不可以设置IP，不同VLAN之间不能直接通信，将某些端口加入到VLAN中，那么这些端口所连接的主机也就不能和其他VLAN中的主机进行通信。要想不同VLAN的主机能够通信，则必须借助路由器来进行路由转发。
2、三层VLAN：
既然有了路由器可以实现VLAN之间通信，为什么还要有三层VLAN和三层交换机？
①首先是因为路由器是一个网络层设备，其主要的功能并非转发报文，而是进行路由选择，其转发是基于CPU层面的软件转发，性能效率远远低于基于交换芯片的交换机硬件层面转发。三层交换机集合了二层交换机的VLAN技术和路由器的路由转发功能，其支持VLAN interface，即VLAN接口，也就是VLAN有了逻辑接口，也就有了接口所能配置IP的能力，三层VLAN由此产生。我们给VLAN的逻辑接口配置ip地址，该IP地址就相当于划入到VLAN的端口所连接设备的网关，以实现VLAN间路由。
②其次，路由器的物理接口数目是比较少的（太多的话，其路由转发处理效率跟不上，还是浪费资源），连接的VLAN个数也就是有限的。假设一个三层交换机有48个端口，使用二层VLAN，划分为24个VLAN，每个VLAN2台机器。有一个4个广域网口的路由器，则路由器最多只能连通4个VLAN，其余VLAN想要和其他VLAN通信，则必须再来几个甚至十几个路由器。
而三层交换机可以划分VLAN interface的个数理论上可达无限个，但实际限制为最多4096个，相比于寥寥数个路由接口也是优略很明显了。如此多的VLAN不仅满足可以随意划分VLAN interface，隔离需要隔离的设备机器，此外在隔离的同时，如果想和某一VLAN interface通信不需要添加任何其他设备，只需要给该VLAN interface和其他VLAN interface配置IP地址，就可以进行高效率的数据转发通信。（下面一幅草图很形象的描述了一台交换机上划分VLAN interface的“随意性”）。
总结：三层交换机因为其VLAN interface，拥有高性能的二层转发功能，且具备三层路由（还有一次路由多次转发等优点）功能。不仅隔绝广播域，抑制了广播风暴，也增加了网路安全性，还有很高性价比，可以说是在校园网、城域网等大型局域网中起到了中流砥柱的作用。