Основная функция маршрутизатора — пересылка пакетов до места назначения. Для этого используется функция коммутации, т.е. процесс, применяемый маршрутизатором для приёма пакета на одном интерфейсе и его пересылки из другого интерфейса. Основное назначение коммутации заключается в инкапсуляции пакетов в нужный тип кадра канала передачи данных для исходящего канала.
Примечание. В настоящем контексте термин «коммутация» означает перемещение пакетов от источника до места назначения; его не следует путать с работой коммутатора 2-го уровня.
После того, как маршрутизатор определил выходной интерфейс с помощью функции определения пути, маршрутизатор должен инкапсулировать пакет в кадр канала передачи данных исходящего интерфейса.
Какую операцию выполняет маршрутизатор с пакетом, полученным из одной сети и адресованным для другой? Маршрутизатор выполняет три основных шага:
Шаг 1. Деинкапсуляция пакета 3-го уровня путём удаления заголовка и концевика (trailer) кадра 2-го уровня.
Шаг 2. Поиск оптимального пути в таблице маршрутизации в соответствии с IP-адресом места назначения.
Шаг 3. Если маршрутизатор находит путь до места назначения, он инкапсулирует пакет 3-го уровня в новый кадр 2-го уровня и пересылает кадр из выходного интерфейса.
Как показано на рисунке, устройства имеют IPv4-адреса 3-го уровня, в то время как интерфейсы Ethernet имеют адреса каналов передачи данных 2-го уровня. Например, на компьютере PC1 настроен IPv4-адрес 192.168.1.10 и пример МАС-адреса 0A-10. По мере прохождения пакета от устройства-источника до устройства назначения IP-адреса 3-го уровня не меняются. Однако адреса каналов передачи данных 2-го уровня меняются на каждом переходе, т. к. каждый маршрутизатор деинкапсулирует и повторно инкапсулирует пакет в новый кадр. Вполне вероятно, что пакет может быть инкапсулирован в кадр 2-го уровня иного типа, нежели тот, в котором он был получен. Например, маршрутизатор может получить инкапсулированный кадр Ethernet на интерфейсе FastEthernet, а затем обработать его для пересылки из последовательного интерфейса в виде инкапсулированного кадра протокола «точка-точка» (PPP).