Les routeurs sont plus puissants: ils sont capables d'interconnecter plusieurs réseaux utilisant le même protocole entre eux. Ils travaillent au niveau de la couche 3 du modèle OSI (couche réseau) et tous les protocoles n'utilisent pas cette couche. C'est pourquoi l'on parle de protocoles "routables" ou "non routables". NetBEUI n'est pas routable, TCP/IP et IPX/SPX le sont.

Les routeurs dispose d'une table de routage qui leur permet d'aiguiller les trames vers le bon réseau. Ils permettent une structure maillée, indispensable pour la construction de l'INTERNET.

De plus, les routeurs peuvent utiliser divers protocoles pour maintenir entre eux leurs tables de rourage. Ils sont capables d'exploiter plusieurs routes possibles pour rejoindre la même cible, en choisissant la meilleure à un instant donné en fonction de critères simples (la moins chère, la plus rapide ou tout simplement celle qui marche). Ces fonctions sont indispensables sur les réseaux maillés qui permettent la tolérance de pannes sur les routes.

Un Routeur peut faire office de passerelle "Gateway" entre des réseaux de nature différentes (Ethernet à FDDI, Token-Ring à Ethernet, ATM à FDDI)

Enfin, dans les cas de grands réseaux fortements maillés, il déterminera le meilleur chemin pour atteindre une adresse considérée (Nombre de noeuds à franchir, qualité de la ligne, bande passante, etc)

Détermination du meilleur chemin:

Un Metric est un standard de mesure (Par exemple Path Lenght) qui est utilisé par les algorithmes de routage pour déterminer le chemin optimal pour une destination.

Pour connaître les ports où faire passer les paquets, l'algorithme de routage crée et maintien des Tables de routage qui contiennent une variété d'informations, comme le Destination/Next hop.

Lorsqu'un routeur reçoit un paquet, il cherche l'adresse du réseau de destination dans la table de routage et l'envoie sur l'interface concerné ou vers la route par défaut si celle-ci ne s'y trouve pas.

L'algorithme de routage tient compte de tout ou partie des points suivants:

• Optimisation en sélectionnant la meilleure route dans tous les cas. Ceci dépend des Metrics. Par  exemple, un algorithme de routage peut utiliser le nombre de Hops et Delay mais peut mettre plus de poids pour le calcul pour le Delay.
• Simplicité et Robustesse
• Rapidité de Convergence: La convergence  est l'agrément entre tous les routeurs pour déterminer la meilleure route .  Lorsqu'un routeur rend ou détecte une route indisponible ou devenant  disponible, il informe ses partenaires en distribuant une mise à jour pour les  tables de routage

Sous-réseaux - Subnets:

On peut diviser un grand réseau appartenant à une classe d'adresse en sous-réseaux appelés Subnets. On attribuera alors une partie du champs de l'adresse au numéro du Subnet.

Ceci limitera le trafic par zone géographique et limitera le taux de paquets Broadcast.

Exemple d'un paquet IP codé en 32 bits appartenant à une classe d'adresses B:

Network: Partie de l'adresse correspondant au réseau ( 129.194.xxx.yyy - unige.ch)

Subnet: Champ de n bits défini par le Subnet Mask (Ici 6 bits : 255.255.252.000) correspondant à un sous-réseau particulier (Ex: Subnet Bastions xxx= 16 à 19)

Host: Champ correspondant au No de l'appareil à connecter

Le Subnet Mask permet au routeur de déterminer la route des paquets destinés aux machines d'un même sous-réseau. (IpaddrANDSubnet Mask)

Il est possible de forcer une route dans les tables de routage en créant une route spécifique. On parle alors de route statique, par opposition aux routes dynamiques qui sont "apprises" par les protocoles.

Tables ARP:

La table ARP Address Resolution Protocol contient les paires <Adresse du protocole - Adresse MAC > nécessaires à l'acheminement des paquets sur les segments connectés aux interfaces du routeur. (Les paquets issus d'un routeur contiennent l'adresse MAC de celui-ci!)

Les adresses contenues dans la table ARP n'ont pas une durée de vie illimitée. (240 min typiquement dans les routeurs du réseau de l'UNIGE)

RIP et OSPF:

Il y a deux principaux protocoles de routage pour les réseaux locaux:

• RIP - Routing Information Protocol basé sur  l'analyse des vecteurs de distance (Protocole utilisé à l'Uni GE)
• OSPF - Open Shortest Path First orienté connexion (échange se "hello" avec les autres noeuds)

Filtrage et Briging:

Le routeur peut faire office de filtre pour certaines adresses: Adresses MAC ou Adresse du protocole.

On peut configurer le routeur de tele manière qu'il fasse office de Bridge pour certains protocoles et qu'il route les autres (Exemple: IP, IPX routés et XNS "bridgé")

Protocole NTP:

Les routeurs peuvent faire office de serveur de temps en diffusant (Broadcast) dans les divers sous-réseaux l'heure exacte obtenue par une horloge selon le protocole NTP - Network Time Protocol.

En résumé:

• Les Routeurs fonctionnent principalement au niveau 3 du modèle ISO
• Peuvent faire office de Bridge pour certains protocoles
• Permettent de diviser une classe d'adresse en  Subnets, limitant ainsi le trafic et le taux de Broadcast
• Peuvent filtrer des adresses
• Déterminent le meilleur chemin en fonction de la bande passante de la ligne et du nombre de noeuds Hops à franchir
• Maintiennent et transmettent aux noeuds suivants leurs tables de routage
• Collectionnent les paires <Adresse Protocole - Adresse MAC> dans une table ARP
• Font office de serveur de temps NTP