В моем представлении, L3-коммутатор имеет меньшую L3-функциональность, чем маршрутизатор, но при этом, как правило, его устройство оптимизировано с целью максимизации производительности. Грубо говоря, L3-коммутатор умеет делать меньше разных вещей, но делает их лучше.
Маршрутизатор, как правило, умеет поднимать VPN-тоннели, иногда (все реже и реже с распространением Ethernet везде) маршрутизаторы поддерживают отличные от Ethernet L2-технологии. Зачастую маршрутизаторы имеют богатую функциональность в области безопасности (встроенный firewall, ips и прочая).
L3-коммутатор умеет обмениваться маршрутами с другими устройствами и перенаправлять ("форвардить") трафик. С целью увеличения производительности используются специализированные аппаратные решения (ASIC для перенаправления трафика, аппаратная поддержка префиксных деревьев и прочая). Так как аппаратные ресурсы дороги, то по некоторым численным характеристикам (количество маршрутов, например) L3-коммутатор может отставать от маршрутизатора.
Кроме того, L3-коммутатор поддерживает технологии из сферы коммутации (xSTP, etherchannel и т.д.)
Таким образом, маршрутизатор обладает богатой L3-функциональностью, L3-коммутатор - более узкой, но оптимизированной, L3-функциональностью и, вдобавок, функциональностью "обычного" коммутатора.
Наконец, не стоит забывать, что все подобные абстракции и категоризации довольно условны и в жизни можно найти им контрпримеры.
