Os roteadores são os dispositivos que permitem "escolher" o caminho que os data gramas vão seguir para chegar ao destino.
Trata-se de máquinas que têm várias placas de rede, cada uma ligada a uma rede diferente. Assim, na configuração mais simples, o switch tem apenas "de ver" em que rede se encontra um computador para lhe entregar os data gramas provenientes do remetente.
Contudo, na Internet o esquema é muito mais complicado pelas seguintes razões:
Assim, os routers funcionam graças a tabelas de encaminhamento e protocolos de encaminhamento, de acordo com o seguinte modelo:
Assim, há dois cenários, ou o emissor e o destinatário pertencem à mesma rede( neste caso fala-se de entrega direta), ou há pelo menos um switch entre o remetente e o destinatário (neste caso fala-se de entrega indireta).
No caso da entrega indireta, o papel do switch, e nomeadamente o da tabela de encaminhamento, é muito importante. Assim, o funcionamento do switch é determinado pela maneira segundo a qual esta tabela de encaminhamento é criada.
A tabela de roteamento é uma tabela de correspondência entre o endereço da máquina visada e o nó seguinte, ao qual o switch deve entregar a mensagem. Na realidade, basta que a mensagem seja entregue na rede que contém a máquina, por isso não é necessário armazenar o endereço IP completo da máquina: só o identificador da rede do endereço IP (quer dizer, o ID rede) tem de ser armazenado.
A tabela de roteamento é por conseguinte um quadro que contém pares de endereços :
| Endereço de destino | Endereço do próximo switch diretamente acessível | Interface |
Assim, graças a esta tabela, o switch, conhecendo o endereço do destinatário encapsulado em mensagem, vai saber para que interface enviar a mensagem (o que equivale a saber que placa de rede utilizar), e a que switch, diretamente acessível na rede à qual aquela placa está ligada, entregar o data grama.
Este mecanismo, que consiste em conhecer unicamente o endereço do próximo elo conduzindo ao destino , designa-se "roteamento por saltos sucessivos" (em inglês next-hop routing).
Contudo, pode acontecer que o destinatário pertença a uma rede não referida na tabela de encaminhamento. Neste caso, o switch utiliza o switch por defeito (chamado também ponte estreita por defeito).
Eis, de maneira simplificada, o aspecto aproximado de uma tabela de roteamento :
| Endereço de destino | endereço do próximo routeur diretamente acessível | Interface |
| 194.56.32.124 | 131.124.51.108 | 2 |
| 110.78.202.15 | 131.124.51.108 | 2 |
| 53.114.24.239 | 194.8.212.6 | 3 |
| 187.218.176.54 | 129.15.64.87 | 1 |
A mensagem é assim transmitida de switch em switch por saltos sucessivos, até que o destinatário pertença a uma rede diretamente ligada ao switch. Nesse momento, o switch entrega diretamente a mensagem à máquina visada...
No caso do roteamento estático, é o administrador que atualiza a tabela de roteamento.
No caso do roteamento dinâmico, em contrapartida, um protocolo chamado protocolo de roteamento permite a atualização automática da tabela, para que contenha a qualquer momento a estrada ideal.
A Internet é um conjunto de redes ligadas. Por conseguinte, todos os routers não fazem o mesmo trabalho, de acordo com o tipo de rede qual se encontram.
Com efeito, há diferentes níveis de routers (switchs), e estes funcionam por conseguinte com protocolos diferentes:
RIP significa Routing Information Protocol (protocolo de informação de encaminhamento). Trata-se de um protocolo de tipo Vector Distância , o que quer dizer que cada switch comunica aos outros routers a distância que os separa (o número de saltos que os separam). Assim, quando o switch recebe uma destas mensagens ele incrementa esta distância de 1 e comunica a mensagem aos routers diretamente acessíveis. Os routers podem, por conseguinte, conservar desta maneira a estrada ideal de uma mensagem , armazenando o endereço switch seguinte na tabela de encaminhamento de modo a que o número de saltos para atingir uma rede seja mínimo. Contudo, este protocolo tem em conta apenas a distância entra duas máquinas em termos de saltos, mas não considera o estado da ligação a fim de escolher a melhor banda concorrida possível.
O OSPF (Open Shortest Path First) é mais eficiente do que o RIP e começa por conseguinte a substituí-lo pouco a pouco. Trata-se de um protocolo de tipo protocolo route-link (que se poderia traduzir por "Protocolo de estado das ligações"), o que significa que, contrariamente ao RIP, este protocolo não envia aos routers adjacentes o número de saltos que os separam, mas o estado da ligação que os separa. Desta maneira, cada switch é capaz de elaborar um mapa do estado da rede e pode por conseguinte escolher, a qualquer momento, a estrada mais adequada para uma mensagem dada.
Além disso, este protocolo evita que routers intermédios incrementem o número de saltos, o que se traduz por uma informação muito menos abundante, que permite ter uma melhor banda concorrida útil do que com o RIP.