互联网的基本工作方式和家庭、公司网络一样，互联网也是通过路由器来转发包的，而且路由器的基本结构和工作方式也并没有什么不同。
当然也有不同之处，其中之一就是与转发设备间的距离。在家庭、公司网络中，与转发设备之间的距离不过几十米到几百米，在这种情况下，只要延长以太网线就可以到达相邻的转发设备了（双绞线的极限距离是100米，但光纤的连接距离可以长达几公里）。然而，互联网可不能这么搞，因为你家到最近的电话局至少也有几公里的距离，用以太网线是无法实现这种连接的。
除了距离之外，路由器在如何控制包的转发目标上也不一样。尽管从基本原理来看，互联网也是根据路由表中的记录来判断转发目标的，但路由表记录的维护方式不同。
前面讲过，网络包通过交换机和路由器的转发一步一步地接近它的目的地，在通过互联网接入路由器之后，就进入了互联网（如果网络包的目标服务器位于家庭、公司网络中的话，那么就不需要通过互联网接入路由器，而是直接转发给目标服务器，也不会进入互联网）。
与一般路由器不一样的是，互联网接入路由器是按照接入网规则来发送包的。
所谓接入网，就是指连接互联网与家庭、公司网络的通信线路。接入网这个词表示的是通信线路的用法，而并不表示通信线路的结构，例如公司里使用的专线，当它用来连接互联网时就叫作接入网，而用来连接总公司和分公司时就不叫做接入网。此外，接入网这个词也不仅限于互联网，当使用运营商提供的通信服务时，一般都会将用户与运营商之间的线路叫作接入网。
一般家用的接入网方式包括ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，不对称数字用户线，它是一种利用架设在电线杆上的金属电话线来进行高速通信的技术，它的上行方向（用户到互联网）和下行方向（互联网到用户）的通信速率是不对称的）、FTTH（Fiber To The Home，光纤到户）、CATV、电话线、ISDN等。公司则还可能使用专线。
ADSL技术使用的接入线路，其内部结构如下图所示：
用户端路由器（有些情况下会使用集成了互联网接入路由器和ADSL Modem的多功能ADSL Modem——也叫路由型 ADSL Modem，其实就是把路由器和ADSL Modem装到一个外壳里而已）发出的网络包通过ADSL Modem（调制解调器）和电话线到达电话局，然后到达ADSL的网络运营商（即ISP，互联网服务提供商）。网络包在这传输的过程中，会变换几种不同的形态，整个过程如下图所示：
从客户端生成网络包到网络包到达互联网接入路由器为止，和之前介绍的以太网路由器的工作方式是一样的。接下来，包发送的操作也很类似。如果互联网接入路由器和ADSL Modem之间是通过以太网连接的，那么就会按照以太网规则执行包发送的操作，发送信号本身的过程跟之前是一样的，但以太网的头部会有一些差异。这部分的具体情况各运营商会有所不同，而且还需要一些关于BAS（Broadband Access Server，宽带接入服务器，它是一种路由器，位于接入网另一端的包转发设备）的知识。所以，只要知道网络包会在这里加上MAC头部、PPPoE头部、PPP（Point-to-Point Protocol，点到点协议，它是电话线、ISDN等通信线路所使用的一种协议，集成了用户认证、配置下发、数据压缩、加密等各种功能）头部总共3种头部，然后按照以太网规则转换成电信号后被发送出去。
互联网接入路由器将包发送出去之后，包就到达了ADSL Modem，然后ADSL Modem会把包拆分成很多小格子，每个小格子称为一个信元。信元是一个非常小的数据块，开头是有5个字节的头部，后面是48个字节的数据，用于一种叫作ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步传输，以电话线为载体的传统电话技术基础上扩展出来的一种通信方式）的通信技术。信元也可以理解为一种更小一号的包（使用信元来传输数据主要是为了与其他设备进行整合，也有一些ADSL运营商使用的ADSL Modem是不进行数据拆分的）。
之前讲过，以太网在将数字信息转换为模拟信号时，采用的是用方波信号表示0和1的方式，而ADSL采用的方法要复杂一些。一个原因是方波信号的波形容易失真，随着距离的延长错误率也会提高；另一个原因是方波信号覆盖了从低频到高频的宽广频道，信号频率越高，辐射出来的电磁噪声就越强，因此信号频谱太宽就难以控制噪声。
ADSL Modem采用了一种用圆滑波形（正弦波）对信号进行合成来表示0和1的技术，这种技术称为调制。调制有很多方式，ADSL采用的调制方式是振幅调制（ASK）和相位调制（PSK）相结合的正交振幅调制（QAM，也叫正交调幅）方式。如下图所示：
振幅调制是一种用信号的强弱，也就是振幅的大小来对应0和1的方式。如果增加振幅变化的级别，就可以对应更多的比特。例如，如果将振幅增加到4个级别，则振幅从小到大可分别对应00、01、10和11，这样就可以对应两个比特了。这样做可以将单位时间内传输的数据量加倍，也就能够提高速率。同样的，如果振幅级别太多，接收方对信号的识别就容易出错，因此振幅级别也不能太多。
相位调制是一种根据信号的相位来对应0和1的方式。Modem产生的信号是以一定周期振动的波，如下图所示：
上图中的角度就是相位，用角度来对应0和1的方式就叫做相位调制。例如，从0度开始的波为0，从180度开始的波为1，这是一种最简单的对应关系。和振幅调制一样，相位调制也可以通过将角度划分为更细的级别来增加对应的比特数量，从而提高速率。但是，角度太接近的时候也容易产生误判，因此这样提升速率还是有限度的。
ADSL使用的正交振幅调制就是将前面这两种方式组合起来实现的。如果信号的振幅可以表示4个比特，相位可以表示4个比特，那么加起来就可以表示16个比特，从而提高传输速率。当然，和单独使用振幅调制或相位调制的情况一样，级别过多就容易发生误判，因此这种方法提升的速率是有限的。
前面提到的都只是一个频率的波，实际上信号可以由不同频率的波合成，也可以用滤波器从合成的波中分离出某个特定频率的波。多个波合成的信号能够表示的比特数就可以成倍提高了。
ADSL使用间隔为4.3125kHz的上百个不同频率的波进行合成，每个波都采用正交振幅调制，而且根据噪声等条件的不同，每个波表示的比特数是可变的。也就是说，噪声小的频段可以给波分配更多的比特，噪声大的频段则给波分配较小的比特（一般情况下，一个波可以表示几个比特到几十个比特），每个频段表示的比特数加起来，就决定了整体的传输速率。如下图所示：
ADSL技术中，上行方向（用户到互联网）和下行方向（互联网到用户）的传输速率是不同的，原因也在这里。如果上行使用26个频段，下行则可以使用95个或223个频段，波的数量不同，导致了上下行速率不同。
当然，下行使用的频段较高，这些信号容易衰减而且更容易受到噪声的影响，因此这些频段可能只能表示较少的比特数，或者干脆无法传输信号。距离越远，频率越高，这种情况也就越显著，因此如果距离电话局太远，速率就会下降。
噪声和衰减等影响线路质量的因素在每条线路上都不同，而且会随着时间发生变化。因此，ADSL会持续检查线路质量，动态判断使用的频段数量，以及每个频段分配到的比特数。当Modem通电后，会发送测试信号，并根据信号的接收情况判断使用的频段数量和每个频段的比特数，这个过程称为训练（握手），需要几秒到几十秒到时间。
ADSL Modem将信元转换为电信号之后，信号会进入一个叫做分离器的设备，然后ADSL信号会和电话的语音信号混合起来一起从电话线传输出去。分离器在这里实际上并没有做什么事，而是在相反的方向，也就是信号从电话线传入的时候。这时，分离器需要负责将电话和ADSL的信号进行分离。如下图所示：
具体来说，分离器的功能是将一定频率以上的信号过滤掉，也就是过滤掉了ADSL使用的高频信号，以确保ADSL信号不会传入电话机。而对于另一头的ADSL Modem，则是传输原本的混合信号给它。ADSL Modem内部已经具备将ADSL频率外的信号过滤掉的功能，因此不需要在分离器进行分离。
除此之外，分离器还可以防止电话对ADSL产生干扰。因为在拿起电话听筒接通电话的状态和放下听筒挂断电话的状态下，信号的传输方式是不同的，会导致噪声等线路状态的改变，如果ADSL通信过程中拿起听筒导致线路状态改变，就需要重新训练（握手），这样会导致几十秒的通信中断，分离器可以防止发生这样的问题。当然G.992.2的ADSL规格就包含一种快速重新握手的技术，即使没有分离器也不会影响ADSL通信，但ADSL信号还是会影响电话，因此G.992.2的ADSL规格中一般还是需要使用分离器。
从分离器出来，就是插电话线的接口，接着信号会通过室内电话线，然后到达大楼的IDF（Intermediate Distribution Frame，中间配线盘）和MDF（Main Distribution Frame，主配线盘），外面的电话线在这里和大楼内部的室内电话线相连接，没有配线盘的则直接与室外线连接。接着信号会到达保安器（内部有保险丝，用于保护电话线中产生过大的电流）。
接着，信号会进入电线杆上架设的电话电缆。电话线是一种直径0.32～0.9mm（信号线的直径不同，信号衰减率等特征也不同，线越细衰减率越高，因此距离电话局近的地方使用细线，当需要延伸较远的距离时使用粗线）的金属信号线，这些信号线如下图所示被捆绑在一起：
在电话局附近，电话线都是埋在地下的。集中埋设电缆的地方就形成了一条地道，这部分称为电缆隧道。通过电缆隧道进入电话局后，电缆会逐根连接到电话局的MDF上。
电话线原本的设计并没有考虑到传输ADSL这样的高频信号，从这个角度上可以说它比以太网双绞线更容易受到噪声的干扰。
不过，电话线受到干扰的方式和双绞线有些不同。双绞线中只有一路方波信号，信号失真后就无法读取还原成数字信号，于是就会产生错误，但ADSL信号受到干扰后并不会立即造成错误。ADSL信号分布在多个频段上，只有和噪声频率相同的信号会受到影响而无法读取，即可用的信号数量减少，结果导致速率下降。
电话线一般会受到电车线路、AM电台广播和四芯线内部的干扰，或者相邻子单元的附近如果同时存在ADSL和ISDN信号线，ISDN发出的噪声也会干扰ADSL。
信号通过电话线到达电话局之后，会经过配线盘、分离器到达DSLAM（DSL Access Multiplexer，数字用户线接入复用设备，它是电话局用的多路ADSL Modem，可以理解为将多个ADSL Modem整合在一个外壳里的设备）。电信号在这里被还原成数字信息——信元。
用户端ADSL Modem具备以太网接口，可以与用户端的路由器和计算机交互，收发网络包，而DSLAM一般不用以太网接口，而是用ATM接口，和后方路由器收发数据时使用的是原始网络包拆分后的ATM信元形式（也有一些DSLAM是不将网络包拆分拆分成ATM信元的，而是直接以网络包的状态转换成ADSL信号，这样的DSLAM在和后方路由器收发数据时也是使用包的形式）。
接着信元从DSLAM出来，会到达一个叫作BAS的包转发设备。BAS也具有ATM接口，可以接收ATM信元，还可以将接收到的ATM信元还原成原始的包。然后将收到的包前面的MAC头部和PPPoE头部丢弃，取出PPP头部以及后面的数据。MAC头部和PPPoE头部的作用是将包送达BAS的接口。接下来，BAS会在包的前面加上隧道专用头部（一般情况下使用的隧道技术为L2TP，在这种情况下就会加上L2TP头部），并发送到隧道的出口。
然后，网络包会到达隧道出口的隧道专用路由器，在这里隧道头部会被去掉，IP包会被取出，并被转发到互联网内部。
