Boa tarde!
Permita-me tentar te ajudar a esclarecer sua dúvida, por meio deste artigo(https://hasanmansur.com/2012/10/30/layer-3-switching/), cujos principais pontos reproduzi a seguir:
"A principal diferença entre um roteador e um switch L3 é que a comutação de pacotes em um roteador é feita em software por mecanismos baseados em microprocessador, enquanto a comutação de pacotes em um switch L3 é feita em hardware por ASICs (Application Specific Integrated Circuits).
Os switches da camada 2 funcionam bem com domínios / VLANs de tamanho razoável. O roteamento entre o domínio de broadcast / VLANs pode ser endereçado por meio de um “roteador em um bastão”. Com um switch de Camada 3, no entanto, é possível utilizar o roteamento intervlan no próprio backplane.
Os roteadores geralmente são mais lentos que os switches porque eles executam suas pesquisas no software, ao contrário dos switches em que a pesquisa é baseada em hardware. Os switches da camada 2 operam apenas no quadro MAC Ethernet.
(....).(Devido à dominância do IP), os switches da Camada 3 executam a comutação “IP” no nível do hardware e “preenchem” os outros protocolos da Camada 3 na Camada 2.
Assim, os switches da Camada 3 são roteadores com encaminhamento rápido feito em hardware. O encaminhamento de IP geralmente envolve uma pesquisa de rota, a diminuição da contagem de TTL e o recálculo da soma de verificação. O quadro é então encaminhado com o cabeçalho MAC adequado para a porta de saída necessária. Todos os três acima mencionados (Pesquisas, diminuindo o TTL, recalculando a soma de verificação) podem ser implementados no hardware. Isso efetivamente, dá-lhe o seu switch de camada 3."
Seguem abaixo outros 2 links um com discussões sobre o TTL, camada 2 e STP:
https://learningnetwork.cisco.com/thread/101387
E outro sobre a comutação no Switch L3:
https://documentation.meraki.com/MS/Layer_3_Switching/Layer_3_versus_Layer_2_Switch_for_VLANs
Espero ter ajudado!
Bons estudos.