路由器是工作在OSI參考模型第三層——網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)設備。路由器通過轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包來實現(xiàn)網(wǎng)絡互連。雖然路由器可以支持多種協(xié)議（如TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等協(xié)議），但是在我國絕大多數(shù)路由器運行TCP/IP協(xié)議。路由器通常連接兩個或多個由IP子網(wǎng)或點到點協(xié)議標識的邏輯端口，至少擁有1個物理端口。路由器根據(jù)收到數(shù)據(jù)包中的網(wǎng)絡層地址以及路由器內(nèi)部維護的路由表決定輸出端口以及下一跳地址，并且重寫鏈路層數(shù)據(jù)包頭實現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。路由器通過動態(tài)維護路由表來反映當前的網(wǎng)絡拓撲，并通過與網(wǎng)絡上其他路由器交換路由和鏈路信息來維護路由表。
