Um switch é um dispositivo de rede que opera na chamada "camada 2" (L2), também conhecida como "camada de enlace de dados" no modelo OSI e "camada de enlace" no modelo TCP / IP. O protocolo mais usado da camada 2 hoje é o Ethernet (IEEE 802.3).
No outro lado, um roteador é um dispositivo de rede que opera na "camada 3" (L3) conhecida como "Camada de rede" no modelo OSI e "camada IP" no TCP / IP.
A diferença mais importante entre eles é que um switch baseia sua decisão de encaminhamento em um endereço de camada 2 (em ethernet é chamado de endereço MAC), enquanto um roteador no endereço de camada 3 (o endereço IP). Então, basicamente, os switches se preocupam com endereços MAC e roteadores sobre endereços IP.
Para encontrar a resposta para o resto da questão, por favor consulte esta Su Pergunta: Qual é a diferença entre uma VLAN e uma sub-rede?