Das Layer-4-Switching setzt auf der Transportschicht auf und kann anhand der Portnummer im TCP- oder UDP-Header einzelne Applikationen für eine gesonderte Abarbeitung auslesen. Die Schicht-4- Protokolle definieren die im Paket transportierten Applikationsdienste/Protokolle. Dazu gehören das File Transfer Protocol ( FTP), Telnet, das Hypertext Transfer Protocol ( HTTP) und viele andere mehr.
Im TCP- und UDP-Header sind die genannten Portnummern enthalten, die den Datenverkehr der höheren Schichten beschreiben. Anhand dieser Kennung und der IP- Adressen von Sender und Empfänger identifiziert der Layer-4- Switch die Datenströme der einzelnen Verbindungen und kann bei Einsatz des Resource Reservation Protocols ( RSVP) die Verkehrsströme mit der gewünschten Dienstgüte ( QoS) versehen. Hierfür steht das Dienstleistungsfeld, Type of Service ( TOS), des IP-Headers zur Verfügung, das die Klassen als Differential Services Code Points ( DSCP) codiert.
Die ausgefilterten Applikationsströme werden definierten Layer-3 VLANs zugewiesen, um die Kommunikation im Ethernet insgesamt transparent zu halten.