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每台路由器都会有不少于3个端口连接到不同子网(当仅用2个端口连接2个子网时，可不用路由器，网桥或交换机就够了)，每个端口都被设置了属于对应子网网段的IP地址。这时路由器的路由表内，要记录不同端口的IP地址代表相应的IP子网信息。路由器初起动时，可以由管理员输入部分路由条目；随路由器在网络上工作一段时间后，会接收到周围子网发来的路由广播，路由器要将相应广播中的IP子网地址信息及接收到该广播的那个端口的信息添加到路由表中，从而学习对其他IP地址的路由去向的判定信息。
OSPF/BGP等网络管理协议可以向周围传播自身子网的地址信息，从而构成自适应的网络路由链路。这也是有时错将两个子网使用相同IP地址时，可能要过一段时间才会发现地址冲突问题的原因。
当一个IP包进入端口x后，路由器会取该IP包的目的地址与路由表中存在的各路由条目的IP地址进行异或操作，发现匹配的条目时，就将该IP包向该条目对应端口y转发，让下一跳的路由器继续进行这种路由/转发工作；如果要转发的就是端口x，则丢弃该IP包，因为目标主机与源主机在同一子网，不需要路由/转发处理。异或操作时，掩码用于区分目的IP是向上行子网方向，还是平级子网方向。
当一个IP包被成功转发到下一跳路由器后，就将这个目的IP地址与端口信息合成一条新路由条目，添加进路由表，以便简化后续路由计算，当这样形成的路由较长时间没有被使用时，可被逐步废止丢弃。