В чем разница между коммутаторами 2 и 3 уровней?

Коммутатор уровня 2 (Layer2 или L2) предназначен для соединения нескольких устройств локальной вычислительной сети (LAN) или нескольких сегментов данной сети. Коммутатор уровня 2 обрабатывает и регистрирует МАС–адреса поступающих фреймов, осуществляет физическую адресацию и управления потоком данных (VLAN, мультикаст фильтрация, QoS).

Коммутаторы уровня 3 (Layer 3 илиL3) фактически являются маршрутизаторами, которые реализуют механизмы маршрутизации (логическая адресация и выбор пути доставки данных (маршрута) с использованием протоколов маршрутизации (RIP v.1 и v.2, OSPF, BGP, проприетарные протоколы маршрутизации и др.)) не в программном обеспечении устройства, а с помощью специализированных аппаратных средств (микросхем). В результате устройство становиться менее гибким, поскольку для модернизации средств реализации применяемых протоколов маршрутизации требуется замена аппаратного обеспечения, а не просто обновление программного обеспечения. Примером может служить устройства, в которых поддержка различных протоколов маршрутизации осуществляется в разных моделях. Традиционно коммутаторы уровня 3 (L3) использовались в локальных и территориальных сетях для обеспечения быстродействующей передачи данных в интересах большого количества подключенных к ним устройств в отличии от маршрутизаторов, традиционно осуществляющих низкоскоростной доступ к распределенной сети (WAN). Как правило, сегодня маршрутизаторы применяются при организации внешней связи энергообъекта совместно с мультиплексорами (MUX) с другими энергообъектами, центрами управления сетями (ЦУС) и диспетчерскими центрами (ДЦ).

Не удивляйтесь, но разница именно в УРОВНЕ на котором работают коммутаторы.
Коммутаторы 2-го уровня работают на 2-м уровне модели OSI
Коммутаторы 3-го уровня работают на 3-м уровне модели OSI
https://ru.wikipedia.org/wiki/Сетевая_модель_OSI
А вот пропускная способность тут не при чём. Коммутатор 3-го уровня с 100МБ/с портами будет работать медленнее, чем коммутатор 2-го уровня с портами на 1Гбит/с.

с 3м уровнем можно стоить подсети, без дополнительного (вышестояшего коммутатора)
коммутатор 2 уровня с MAC адресами. Это дает возможность, например, производить фильтрацию и перенаправление пакетов по IP, объединять IP сети между собой (чего нельзя сделать с помощью коммутатора 2 уровня) и т. д. Т. е. имеет функции маршрутизатора, как правило урезанные.
Второй уровень, не понимает IP, для него нет понятия пакет, есть только кадр и составляющие его поля (одно из которых - поле данных и есть пакет сетевого уровня, но для 2-го уровня это черный ящик).
Копия с другого сайта