Implementacja routingu typu router na patyku jest prosta ponieważ routery są łatwo dostępne w każdej sieci. Jak pokazano na rysunku, większość zaawansowanych sieci wykorzystuje wielowarstwowe przełączniki w celu osiągnięcia dużej przepływności danych za pomocą odpowiednich sprzętowo przełączników. Przełączniki warstwy 3 charakteryzują się przepustowością pakietów liczoną w milionach na sekundę (pps),podczas gdy tradycyjne przełączniki zapewniają przepływ w zakresie od 100 000 pps do ponad 1 miliona pps.
Wszystkie wielowarstwowe przełączniki serii Catalyst obsługują następujące interfejsy warstwy 3:
- Port routujący (ang. routed port) - zwykły interfejs warstwy 3 podobny do fizycznego interfejsu w routerach Cisco IOS,
- Switch virtual interface (SVI) - wirtualne interfejsy sieciowe dla routingu między sieciami VLAN. Porty SVI tworzą wirtualne interfejsy pomiędzy sieciami VLAN.
Bardzo wydajne przełączniki takie jak Catalyst 6500 i Catalyst 4500 wykonują prawie wszystkie funkcje obejmujące warstwę 3 i wyższe wykorzystując sprzętowe przełączniki oparte na Cisco Express Forwarding.
Wszystkie przełączniki warstwy 3 wspierają protokoły routingu, ale kilka modeli przełączników serii Catalyst wymaga zainstalowania oprogramowania dla pewnych specjalnych cech protokołów routingu. Przełączniki serii Catalyst 2960 działające na IOS wersji 12.2(55) lub nowszej, obsługują routing statyczny.
Przełączniki Catalyst wykorzystują różne domyślne ustawienia interfejsów. Wszystkie urządzenia z rodziny przełączników serii 3560 i 4500 korzystają domyślnie z interfejsów warstwy 2. Urządzenia z rodziny przełączników Catalyst serii 6500 działające na Cisco IOS domyślnie korzystają z interfejsów warstwy 3. Domyślne konfiguracje interfejsów nie są wyświetlane w bieżących i startowych konfiguracjach. Zależnie od tego z której rodziny są stosowane przełączniki, to polecenia switchport lub no switchport w trybie konfiguracji interfejsu mogą być obecne w bieżącej konfiguracji lub w plikach konfiguracji startowej.