Yük dengeleme bir işi iki ve daha fazla kaynak arasında paylaştırma teknolojisidir. Yük dengeleme kullanılan birden fazla bileşen ile yedekliliği sağlar. Bir yönlendirici (router) belirli bir ağ için birden fazla rota öğrendiğinde, yönlendirme tablosundaki (routing table) en düşük yönetimsel uzunluk (Administrative Distance - AD) değerine sahip rotayı seçer. Yönetimsel uzunlukların eşit olması durumunda ise metriklere bakacaktır. Yönetimsel uzunluk ve metrik değerlerinin eşit olması durumunda 3. Katman yük dengeleme oluşur. Ayrıca IGRP (Interior Gateway Routing Protocol - Dahili Ağ Geçidi Yönlendirme Protokolü) ve EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol - Geliştirilmiş Dahili Ağ Geçidi Yönlendirme Protokolü) protokoller eşit maliyetli (cost) olmayan yük dengelemeyi de destekler.

Birincil ve yedek hatlar mantıksal olarak tek bir hat gibi kullanıldığı yük dengeleme yöntemi “etherchannel”dır. İki ağ cihazı arasındaki hat kapasitesini artırmaya yarar. Ağ cihazlarının etherchannel yaptırılan portları tek port gibi kullanılır.Etherchannel yapılan portlarda verinin hangi yolu tercih edeceğini belirlemek için iki yöntem vardır:

• Yalnızca tek bir değişkene göre belirlenebilir. (Kaynak mac adresi, hedef mac adresi, kaynak IP (InternetProtocol - İnternet Protokolü) adresi, hedef IP adresi, kaynak port, hedef port)
• İki değişkene göre belirlenebilir. (Kaynak/hedef mac adresi, kaynak/hedef IP adresi, kaynak/hedef port)

3. katmanda yük dengeleme iki şekilde uygulanabilir:

• Hedefe göre (per- destination) : Yönlendirici paketleri hedef adreslerine göre dağıtır. Aynı ağa 2 yol olması durumunda o ağdaki hedef1 için gelen bütün paketler ilk yoldan, hedef2 için gelen bütün paketler de diğer yoldan gönderilir ve böyle devam eder. Aynı ağdaki farklı kullanıcılar için farklı rotalar kullanılmış olur. Hedef adreslerinin fazla olması bağlantıların eşit kullanılmasını sağlar. Her adres için rota önbellek girdisi (route-cache entry) hazırlanır. Bu nedenle hedefe göre yük dengelemede hafıza ve işlem gereksinimi çok fazla olur; binlerce kullanıcıya trafik taşıyan yönlendiriciler için uygun değildir.
• Pakete göre (per-packet) : Pakete göre yük dengelemede yönlendiriciye hedef1 için gelen ilk paket ilk yoldan, ikinci paket de ikinci yoldan vb. şekilde gönderilir. Her paketin iletim sürecinde çıkış arayüzüne bakılır ve en az kullanılmış bağlantı yönlendirme tablosundan seçilir. Bu linklerin eşit kullanımını sağlar fakat işlemci üzerinde yoğun görev ve iletim performansında düşmeye yol açar. Ayrıca paketlerin hedefe, farklı gecikme süreleri nedeniyle sırası bozulmuş olarak varmasına neden olabilir. Bu tür yük dengeleme yüksek hızlı olması gereken arayüzler için uygun değildir.

Hedefe ve pakete göre yük dengeleme ip paketleri için kullanılan anahtarlama planlarıdır. Hedefe göre yük dengeleme kullanılacak arayüzde hızlı anahtarlama uygulanması gereklidir.