Sau đây chúng ta đề cập đến bản chất quá trình chuyển tiếp lưu lượng. Chúng ta giả sử rằng kết nối trong mạng IP đã được thiết lập trước khi thực hiện chuyển tiếp lưu lượng.
Một gói tin IP tới cổng vật lý của IP Router.
Lớp 1 và lớp 2 của cổng vật lý lối vào được kết cuối bởi LPF (Xem lưu ý 1).
Lớp 3 của chức năng cổng logic LPF lối vào sẽ so sánh thông tin mào đầu của gói IP với bảng mã đầu (prefix) chuyển tiếp để xác định cổng ra của mạng hoặc địa chỉ IP của nút mạng tiếp theo. Quá trình so sánh sử dụng thuật toán trình bày trong RFC 1812 và bao hàm cả so sánh chiều dài mã (prefix) dài nhất.
Trong trường hợp so sánh xác định được cổng ra của mạng, thì lớp 3 của chức năng cổng logic LPF lối vào sẽ so sánh cổng ra của mạng với bảng mã chuyển tiếp để xác định địa chỉ IP của nút mạng tiếp theo.
Lớp 3 của chức năng cổng logic LPF lối vào sẽ so sánh địa chỉ IP của nút tiếp theo với cổng ảo lối ra.
Địa chỉ IP của nút tiếp theo và nhãn của cổng ảo lối ra sẽ được truyền đi trong gói tin IP tới VSF.
VSF sử dụng nhãn của cổng ảo này để truyền các gói IP LPF lối ra.
LPF lối ra sẽ so sánh địa chỉ IP nút tiếp theo với địa chỉ lớp 2 cho nút tiếp theo. Lớp 2 có thể là một trong rất nhiều loại khác khau. Cổng logic thực hiện việc chuyển đổi giữa địa chỉ IP và giao thức L2. Trong trường hợp cổng Ethernet (hoặc mô phỏng LAN), giao thức ARP (Address Resolution Protocol) sẽ thực hiện việc chuyển đổi giữa địa chỉ IP và địa chỉ MAC trong mạng con (subnet) truyền thông quảng bá. Trong trường hợp truyền thông không quảng bá đa truy nhập mạng con (FR, ATM và MPLS) việc chuyển đổi này được thực hiện thông qua việc đặt cấu hình nhân công, ARP hoặc LDP.
Lưu ý 1: Lớp 1 và 2 điều khiển mỗi cổng vật lý hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau. Tính độc lập của mỗi cổng là một đặc điểm của các IP Router.