В предназначении и внутреннем устройстве)
L3-свич хорошо "гоняет" (пропускает без значимого изменения) трафик, делает обычный forwarding между сетями, умеет динамическую маршрутизацию. Из начального пакета он меняет в основном source и destination MAC-адреса, QoS да CRC. Конечно, навороченные коммутаторы умеют делать GRE, некоторые даже IPSec, но вы не получите большой производительности от этого.
Маршрутизатор именно "молотит" пакетики с данными - активно вносит изменения в заголовки, инкапсулирует в туннели, натит, терминирует ppp-сети. Он, как видите, активно меняет содержимое пакетов, залазя глубже уровня ethernet.
Отсюда отличие во внутреннем устройстве - внутри коммутатора ASICи и QoS-процессоры, внутри маршрутизатора - умные процессоры и другие различные приблуды для своих целей (аппаратная поддержка шифрования)
Если вы посмотрите router perfomance и switch perfomance таблицы, вы увидите, что у коммутаторов производительность измеряется в количестве пропущенного трафика, а у маршрутизатора - в количестве обработанных пакетов.
Ну и да, отличие, конечно же в наборе функций) Понятно, что тот же isis в большинстве случаев умеет и коммутатор, и маршрутизатор. Но если сравнивать по feature navigator например, вы увидите, что на самом деле коммутаторы умеют меньше.
