Jednym z głównych zadań routera jest określanie najlepszej ścieżki dla wysyłanych pakietów. Aby określić najlepszą trasę, router przeszukuje swoją tablicę routingu w poszukiwaniu adresu sieci, odpowiadającego docelowemu adresowi IP pakietu.
Przeszukiwanie tablicy routingu może zwrócić informację o poszukiwanej trasie na trzy sposoby:
- Sieć bezpośrednio przyłączona - jeśli docelowy adres IP pakietu należy do urządzenia w sieci, która jest bezpośrednio połączona z jednym z interfejsów routera, pakiet ten jest przekazywany bezpośrednio do tego urządzenia. Oznacza to, że docelowy adres IP pakietu to adres hosta znajdującego się w tej samej sieci, co interfejs tego routera.
- Sieć zdalna - jeśli docelowy adres IP pakietu należy do sieci zdalnej, pakiet jest przekazywany do innego routera. Do zdalnych sieci można dotrzeć jedynie przekazując pakiety do innego routera.
- Brak określonej trasy - jeśli docelowy adres IP pakietu nie należy ani do sieci połączonej bezpośrednio ani do sieci zdalnej, router sprawdza, czy została określona Brama Ostatniej Szansy (Gateway of Last Resort). Brama Ostatniej Szansy jest ustawiana, gdy na routerze zostanie skonfigurowana ścieżka domyślna. Jeśli trasa domyślna istnieje, pakiet jest przekazywany do Bramy Ostatniej Szansy. Jeżeli router nie posiada trasy domyślnej, pakiet jest odrzucany. Po odrzuceniu pakietu, na źródłowy adres IP pakietu wysyłany jest komunikat ICMP (Internet Control Message Protocol) o nieosiągalności.
Diagram logicznych przepływów na rysunku przedstawia proces decyzyjny przekazywania pakietu.