选路IP是最重要的功能之一。下图为IP层处理过程的简单流程。需要进行选路的数据报可以由本地主机产生，也可以由其他主机产生。在后一种情况下，主机必须配置成一个路由器，否则通过网络接口接收到的数据报，如果目的地址不是本机就要被丢弃。
IP搜索路由表的几个步骤：
1） 搜索必配的主机地址；
2） 搜索匹配的网络地址；
3） 搜索默认表项（一般在路由表中被指定为一个网络表项，其网络号为0）；
对于一个给定的路由器，可以打印出五种不同的标志(flag)：
U 该路由可以使用。
G 该路由是到一个网关(路由器)。如果没有设置该标志，说明目的地是直接相连的。
H 该路由是到一个主机，也就是说，目的地址是一个完整的主机地址。如果没有设置该标志，说明该路由是到一个网络，而目的地址是一个网络地址：一个网络号，或者网络号与子网号的组合。
D 该路由是由重定向报文创建的。
M 该路由已被重定向报文修改。
标志G是非常重要的，因为由它区分了间接路由和直接路由(对于直接路由来说是不设置标志G的)。其区别在于，发往直接路由的分组中不但具有指明目的端的IP地址，还具有其链路层地址。当分组被发往一个间接路由时，IP地址指明的是最终的目的地，但是链路层地址指明的是网关(即下一站路由器)
主机路由表的复杂性取决于主机所在网络的拓扑结构。
1)最简单的(也是最不令人感兴趣的)情况是主机根本没有与任何网络相连。TCP/IP协议仍然能用于这样的主机，但是只能与自己本身通信！这种情况下的路由表只包含环回接口一项。
2)接下来的情况是主机连在一个局域网上，只能访问局域网上的主机。这时路由表包含两项：一项是环回接口，另一项是局域网(如以太网)。
3)如果主机能够通过单个路由器访问其他网络(如Internet)时，那么就要进行下一步。一般情况下增加一个默认表项指向该路由器。
4)如果要新增其他的特定主机或网络路由，那么就要进行最后一步。
每当初始化一个接口时(通常是用ifconfig命令设置接口地址)，就为接口自动创建一个直接路由。对于点对点链路和环回接口来说，路由是到达主机(例如，设置H标志)。对于广播接口来说，如以太网，路由是到达网络。
如果一份IP数据报没有路由的默认项和匹配项，那么要看该IP数据报是由主机产生的还是被转发的(例如，我们就充当一个路由器)。如果数据报是由本地主机产生的，那么就给发送该数据报的应用程序返回一个差错，或者是“主机不可达差错”或者是“网络不可达差错”。如果是被转发的数据报，那么就给原始发送端发送一份ICMP主机不可达的差错报文。
当IP数据报应该被发送到另一个路由器时，收到数据报的路由器就要发送ICMP重定向差错报文给IP数据报的发送端。
1)我们假定主机发送一份IP数据报给R1。这种选路决策经常发生，因为R1是该主机的默认路由。
2)R1收到数据报并且检查它的路由表，发现R2是发送该数据报的下一站。当它把数据报发送给R2时，R1检测到它正在发送的接口与数据报到达接口是相同的(即主机和两个路由器所在的LAN)。这样就给路由器发送重定向报文给原始发送端提供了线索。
3)R1发送一份ICMP重定向报文给主机，告诉它以后把数据报发送给R2而不是R1。
ICMP重定向报文：
ICMP重定向报文的不同代码值
ICMP重定向报文的规则：首先，重定向报文只能由路由器生成，而不能由主机生成。另外，重定向报文是为主机而不是为路由器使用的。假定路由器和其他一些路由器共同参与某一种选路协议，则该协议就能消除重定向的需要。
初始化路由表的新方法：利用ICMP路由器通告和请求报文。
一般认为，主机在引导以后要广播或多播传送一份路由器请求报文。一台或更多台路由器响应一份路由器通告报文。另外，路由器定期地广播或多播传送它们的路由器通告报文，允许每个正在监听的主机相应地更新它们的路由表。
RFC1256[Deering1991]确定了这两种ICMP报文的格式。
ICMP路由器发现报文的路由器操作:
当路由器启动时，它定期在所有广播或多播传送接口上发送通告报文。准确地说，这些通告报文不是定期发送的，而是随机传送的，以减小与子网上其他路由器发生冲突的概率。一般每两次通告间隔450秒和600秒。一份给定的通告报文默认生命周期是30分钟。
使用生命周期域的另一个时机是当路由器上的某个接口被关闭时。在这种情况下，路由器可以在该接口上发送最后一份通告报文，并把生命周期值设为0。
除了定期发送主动提供的通告报文以外，路由器还要监听来自主机的请求报文，并发送路由器通告报文以响应这些请求报文。
如果子网上有多台路由器，由系统管理员为每个路由器设置优先等级。
ICMP路由器发现报文的主机操作:
主机在引导期间一般发送三份路由器请求报文，每三秒钟发送一次。一旦接收到一个有效的通告报文，就停止发送请求报文。
主机也监听来自相邻路由器的请求报文。这些通告报文可以改变主机的默认路由器。另外，如果没有接收到来自当前默认路由器的通告报文，那么默认路由器会超时。
只要有一般的默认路由器，该路由器就会每隔10分钟发送通告报文，报文的生命周期是30分钟。这说明主机的默认表项是不会超时的，即使错过一份或两份通告报文。
ICMP路由器发现报文的实现
路由器发现报文一般由用户进程(守护程序)创建和处理。