La comunicazione tra reti che non usano lo stesso protocollo instradato si chiama internetworking.

Per la comunicazione tra reti che usano protocolli diversi si possono usare tunnel o gateway.

Tunnel

I tunnel vengono usati quando la stazione mittente e destinataria usano lo stesso protocollo, ma bisogna attraversare una regione della rete che usa un protocollo diverso; i pacchetti spediti dal mittente al confine con la regione che usa il protocollo diverso vengono incapsulati in pacchetti riconosciuti da quella rete; il pacchetto originale è conservato, con la propria intestazione, e inserito nel campo dati del nuovo pacchetto; al confine opposto il pacchetto usato per attraversare la rete viene aperto e il pacchetto originale può arrivare alla stazione destinataria.

Gateway

Se mittente e destinatario sono in regioni della rete che usano protocolli diversi serve un gateway.

Il gateway è un dispositivo (router o host), al confine tra due regioni che usano protocolli diversi, che converte il formato usato in un protocollo nel formato usato dall’altro protocollo.

Un gateway collocato tra due reti di organizzazioni distinte può essere realizzato con due half gateway che usano un protocollo comune.

Gateway a livello di rete sono i router multiprotocollo. I router multiprotocollo hanno un modulo di instradamento per ogni protocollo che possono gestire; prendono i pacchetti in arrivo su una linea che usa un certo protocollo e li inviano su un’altra linea che usa un protocollo diverso, dopo averli opportunamente trasformati.

Gli indirizzi di rete assegnati alle stazioni di una rete dipendono dal protocollo instradabile usato sulla rete (per esempio indirizzi IPv4 e indirizzi IPv6); reti che usano protocolli diversi hanno schemi di indirizzamento diversi. Il router, oltre che tradurre il pacchetto dal formato di un protocollo all’altro, deve anche tradurre gli indirizzi.

Altri problemi nell’attraversamento di reti diverse sono la differenza nelle dimensioni massime dei pacchetti che possono essere trasportati, nei tipi di servizi offerti dalle reti (per esempio, se i pacchetti di una rete orientata alla connessione devono attraversare una rete non connessa, all’uscita devono essere riordinati), nei meccanismi di controllo di errore, di flusso e di congestione, e così via.

Per risolvere il problema della diversa dimensione massima dei pacchetti i router possono usare la frammentazione.

Gateway di trasporto e di applicazione

Possono esserci gateway anche a livelli superiori a quello di rete, per esempio gateway di trasporto, che realizzano una connessione tra due reti nel livello di trasporto, o gateway di applicazione, che connettono due parti di un’applicazione nel livello applicazione. Un esempio di gateway di applicazione è il gateway di posta tra e-mail di Internet e messaggi SMS; il gateway postale scompone il messaggio in arrivo su una rete, lo converte nell’altro formato e lo inoltra lungo la nuova rete usando i protocolli di rete e di trasporto di questa.