Routing jest często porównywany z przełączaniem.
Niedoświadczonemu obserwatorowi może wydawać się, że routing i
przełączanie pełnią tę samą funkcję. Główna różnica polega na tym, że
przełączanie odbywa się w 2 warstwie modelu OSI — w warstwie łącza danych,
natomiast routing jest prowadzony w warstwie 3. Oznacza to, że routing i
przełączanie wykorzystują różne informacje w procesie przesyłania danych ze
źródła do celu.
Relacja pomiędzy przełączaniem i routingiem jest taka sama jak między
lokalnymi i międzymiastowymi rozmowami telefonicznymi. Rozmowa lokalna
prowadzona w obrębie tego samego numeru kierunkowego obsługiwana jest przez
centralę lokalną. Jednakże centrala lokalna może przechowywać informacje
dotyczące jedynie numerów lokalnych w swoim zasięgu. Nie może ona obsługiwać
połączeń ze wszystkimi numerami telefonicznymi na świecie. Gdy centrala
otrzymuje żądanie połączenia z telefonem spoza obsługiwanego numeru
kierunkowego, przełącza je do centrali wyższego poziomu, która rozpoznaje
numery kierunkowe. Centrala wyższego poziomu przełącza rozmowę, tak aby została
przekazana do centrali lokalnej odpowiadającej strefie wybranego numeru
kierunkowego.

Router pełni funkcję zbliżoną do centrali wyższego poziomu opisanej w
przytoczonym przykładzie. Na rysunku
pokazane zostały tablice ARP wykorzystywane do adresowania w warstwie
2 (adresy MAC) oraz tablice routingu wykorzystywane do adresowania w warstwie 3
(adresy IP). Każdy interfejs komputera oraz routera utrzymuje własną tablicę
ARP dla celów komunikacji w warstwie 2. Tablica ARP danego urządzenia ma
zastosowanie tylko w domenie rozgłoszeniowej, do której jest ono podłączone.
Routery przechowują dodatkowo tablicę routingu pozwalającą na przesyłanie
danych poza domenę rozgłoszeniową. Każda pozycja tablicy ARP zawiera parę
adresów IP-MAC. Adresy MAC na Rysunku
są zastąpione akronimem MAC, gdyż rzeczywiste adresy MAC są zbyt
długie i nie zmieściłyby się na rysunku. Tablice routingu przechowują dodatkowo
informację na temat sposobu zapamiętania danej trasy (w tym przypadku —
połączonej bezpośrednio [C] albo odnalezionej z wykorzystaniem protokołu RIP
[R]), adresy IP osiągalnych sieci, liczbę przeskoków lub odległości do tych
sieci oraz interfejs, przez który dane muszą zostać wysłane, aby dotarły do
celu.
Przełącznik warstwy 2 tworzy swoją tablicę przekazywania
(forwarding table), zawierającą adresy MAC. Kiedy host ma dane do
wysłania na adres IP inny niż lokalny, wysyła ramkę do najbliższego routera,
zwanego także jego bramą domyślną. Adres MAC routera jest używany przez hosta
jako adres MAC odbiorcy.
Przełącznik łączy segmenty należące do tej samej
sieci lub podsieci logicznej.
Jeśli przełącznik ma przesłać ramkę do hosta nie należącego do sieci
lokalnej, przekazuje ją na podstawie adresu MAC odbiorcy do routera. Router
dokonuje analizy adresu odbiorcy warstwy 3 w celu podjęcia decyzji dotyczącej
przesłania pakietu. Host X zna adres IP routera, ponieważ w jego konfiguracji
IP jest zawarty adres IP bramy domyślnej.
Podobne jak przełącznik
przechowuje tablicę znanych adresów MAC, router przechowuje tablicę adresów IP
zwaną tablicą routingu.
Adresy MAC nie są logicznie zorganizowane, natomiast adresy IP
tworzą strukturę hierarchiczną. Przełącznik jest w stanie obsługiwać
umiarkowaną liczbę niezorganizowanych adresów MAC, gdyż musi on przeszukiwać
tablicę tylko w celu odnalezienia adresów należących do tego samego segmentu.
Routery muszą obsłużyć większą liczbę adresów. Dlatego routery wymagają
zastosowania zorganizowanego systemu adresowania z możliwością grupowania
podobnych adresów i traktowania ich jak pojedynczej jednostki sieciowej do
momentu, aż dane nie dotrą do segmentu docelowego. Jeśli adresy IP nie miałyby
zorganizowanej struktury, Internet po prostu nie mógłby funkcjonować. Taką
sytuację można porównać do biblioteki zawierającej miliony pojedynczych
zadrukowanych stron ułożonych na ogromnym stosie. Cały ten materiał jest
bezużyteczny, gdyż nie jest możliwe odnalezienie pojedynczego dokumentu. Gdy
strony są zorganizowane w formie książek, możliwa jest identyfikacja każdej
strony, a kiedy książki są także uporządkowane w formie indeksu, odnalezienie i
wykorzystanie informacji staje się dużo łatwiejsze.
Kolejną różnicą
pomiędzy sieciami przełączanymi a sieciami routowanymi jest to, że sieci
przełączane nie blokują rozgłoszeń.
W rezultacie przełączniki mogą zostać przeciążone przez burze
rozgłoszeń. Routery blokują rozgłoszenia sieci LAN, więc burze rozgłoszeń
obejmują tylko macierzyste domeny rozgłoszeniowe. Dzięki blokowaniu rozgłoszeń
routery zapewniają wyższy poziom bezpieczeństwa i kontroli szerokości pasma niż
przełączniki.