Cú hai loại định tuyến: Định tuyến trực tiếp và định tuyến khụng trực tiếp
-Định tuyến trực tiếp: Định tuyến trực tiếp là việc xỏc định đường nối giữa hai trạm làm việc trong cựng một mạng vật lý.
-Định tuyến khụng trực tiếp. Định tuyến khụng trực tiếp là việc xỏc định đường nối giữa hai trạm làm việc khụng nằm trong cựng một mạng vật lý và vỡ vậy, việc truyền tin giữa chỳng phải được thực hiện thụng qua cỏc trạm trung gian là cỏc gateway.
Để kiểm tra xem trạm đớch cú nằm trờn cựng mạng vật lý với trạm nguồn hay khụng, người gửi phải tỏch lấy phần địa chỉ mạng trong phần địa chỉ IP. Nếu hai địa chỉ này cú địa chỉ mạng giống nhau thỡ datagram sẽ được truyền đi trực tiếp; ngược lại phải xỏc định một gateway, thụng qua gateway này chuyển tiếp cỏc datagram.
Khi một trạm muốn gửi cỏc gúi dữ liệu đến một trạm khỏc thỡ nú phải đúng gúi datagram vào một khung (frame) và gửi cỏc frame này đến gateway gần nhất. Khi một frame đến một gateway, phần datagram đó được đúng gúi sẽ được tỏch ra và IP routing sẽ chọn gateway tiếp dọc theo đường dẫn đến đớch. Datagram sau đú lại được đúng gúi vào một frame khỏc và gửi đến mạng vật lý để gửi đến gateway tiếp theo trờn đường truyền và tiếp tục như thế cho đến khi datagram được truyền đến trạm đớch.
Chiến lược định tuyến: Trong thuật ngữ truyền thống của TCP/IP chỉ cú hai kiểu thiết bị, đú là cỏc cổng truyền (gateway) và cỏc trạm (Host). Cỏc cổng truyền cú vai trũ gửi cỏc gúi dữ liệu, cũn cỏc trạm thỡ khụng. Tuy nhiờn khi một trạm được nối với nhiều mạng thỡ nú cũng cú thể định hướng cho việc lưu chuyển cỏc gúi dữ liệu giữa cỏc mạng và lỳc này nú đúng vai trũ hoàn toàn như một gateway.
Cỏc trạm làm việc lưu chuyển cỏc gúi dữ liệu xuyờn suốt qua cả bốn lớp, trong khi cỏc cổng truyền chỉ chuyển cỏc gúi đến lớp Internet là nơi quyết định tuyến đường tiếp theo để chuyển tiếp cỏc gúi dữ liệu.
Cỏc mỏy chỉ cú thể truyền dữ liệu đến cỏc mỏy khỏc nằm trờn cựng một mạng vật lý. Cỏc gúi từ A1 cần chuyển cho C1 sẽ được hướng đến gateway G1 và G2. Trạm A1 đầu tiờn sẽ truyền cỏc gúi đến gateway G1 thụng qua mạng A. Sau đú G1 truyền tiếp đến G2 thụng qua mạng B và cuối cựng G2 sẽ truyền cỏc gúi trực tiếp đến trạm C1, bởi vỡ chỳng được nối trực tiếp với nhau thụng qua mạng C. Trạm A1 khụng hề biết đến cỏc gateway nằm ở sau G1. A1 gửi cỏc gúi số liệu cho cỏc mạng B và C đến gateway cục bộ G1 và dựa vào gateway này để định hướng tiếp cho cỏc gúi dữ liệu đi đến đớch. Theo cỏch này thỡ trạm C1 trước tiờn sẽ gửi cỏc gúi của mỡnh đến cho G2 và G2 sẽ gửi đi tiếp cho cỏc trạm ở trờn mạng A cũng như ở trờn mạng B.
Việc phõn mảnh cỏc gúi dữ liệu: Trong quỏ trỡnh truyền dữ liệu, một gúi dữ liệu (datagram) cú thể được truyền đi thụng qua nhiều mạng khỏc nhau. Một gúi dữ liệu (datagram) nhận được từ một mạng nào đú cú thể quỏ lớn để truyền đi trong gúi đơn ở trờn một mạng khỏc, bởi mỗi loại cấu trỳc mạng cho phộp một đơn vị truyền cực đại (Maximum Transmit Unit – MTU), khỏc nhau. Đõy chớnh là kớch thước lớn nhất của một gúi mà chỳng cú thể truyền. Nếu như một gúi dữ liệu nhận được từ một mạng nào đú mà lớn hơn MTU của một mạng khỏc thỡ nú cần được phõn mảnh ra thành cỏc gúi nhỏ hơn, gọi là fragment. Quỏ trỡnh này gọi là quỏ trỡnh phõn mảnh. Dạng của một fragment cũng giống như dạng của một gúi dữ liệu thụng thường. Từ thứ hai trong phần Header chứa cỏc thụng tin để xỏc định mỗi fragment và cung cấp cỏc thụng tin để hợp nhất cỏc fragment này lại thành cỏc gúi như ban đầu. Trường identification dựng để xỏc định fragment này là thuộc về gúi dữ liệu nào.