Z vidika arhitekture lahko WiFi usmerjevalnike razdelimo na prvo generacijo enoposteljnih eno-avtobusnih eno-CPU zgradbo WiFi usmerjevalnikov, drugo generacijo enosmernih master-slave CPU strukture WiFi usmerjevalnikov, tretjo generacijo enoposteljnih simetričnih več-CPU strukture WiFi usmerjevalnikov; četrta generacija WiFi usmerjevalnikov Več-avtobusna in več-CPU struktura WiFi usmerjevalniki, pete generacije skupna pomnilniška struktura WiFi usmerjevalniki, šeste generacije cross-switch arhitektura WiFi usmerjevalniki in gruče sistemski WiFi usmerjevalniki.
Usmerjevalnik WiFi ima štiri elemente: vhodna vrata, izhodna vrata, stikala, procesorje poti in druga vrata.
Vhodna vrata so fizična povezava in vstopna točka vnosnega paketa. Vrata običajno zagotavljajo line kartice, line kartica običajno podpira 4, 8 ali 16 vrat, in eno vhodno vrata ima veliko funkcij. Prva funkcija je izvajanje podatkovne povezave plast enkapsulacije in dekapsulacije. Druga funkcija je, da poiščite ciljni naslov dohodnega paketa v tabeli za posredovanje, da določite ciljna vrata (imenovano iskanje poti). Iskanje poti je mogoče izvajati s splošno strojno opremo ali z vdelatvijo mikroprocesolnika na vsako kartico linije. . Tretjič, da bi zagotovili QoS (Kakovost storitve) pristanišče razvrsti prejete pakete na več vnaprej določenih ravni storitev. Četrtič, vrata bodo morda potrebovala zagon protokolov na ravni podatkovnih povezav, kot sta SLIP (Serial Wire Internet Protocol) in PPP (Point-to-Point Protocol) ali protokoli na ravni omrežja, kot je PPTP (Protokol za tuneliranje od točke do točke). Ko je iskanje poti končano, je treba uporabiti stikalo za preusmerjanje paketa v izhodna vrata. Če je usmerjevalnik Wi-Fi v čakalni vrstni kotiček, obstaja več vhodov, ki delijo isto stikalo. Končna funkcija takega vhodnega pristanišča je sodelovanje v arbitražnem sporazumu o skupnem viru, kot je stikalo.
Zamenjava stikal se lahko izvaja s pomočjo številnih različnih tehnik. Daleč najbolj uporabljena tehnologija stikala je avtobus, prečka in skupni pomnilnik. Najenostavnejši stikali uporabljajo eno samo avtobusno omrežje za povezavo vseh vhodnih in izhodnih vrat. Prikrajšanost avtobusnih stikal je v tem, da je njihova preklopna zmogljivost omejena s kapaciteto avtobusa in dodatnim nadležnim arbitražnim postopkom za skupni avtobus. Prečke zagotavljajo več podatkovnih poti skozi stikala, in prečka z N×N crosspoints lahko mislili, da imajo 2N avtobusov. Če je križ zaprt, so podatki na vhodnem avtobusu na voljo na izhodnem avtobusu, sicer ni na voljo. Zapiranje in odpiranje križišča nadzoruje urnik, zato razporejevalnik omejuje hitrost, pri kateri se stikala lahko izmenjujejo. V usmerjevalnikih WiFi v skupni rabi so dohodne pakete shranjene v pomnilniku v skupni rabi, izmenjajo pa se le kazalci na pakete, kar povečuje kapaciteto preklopa, vendar je hitrost preklapljanja omejena s kapaciteto pomnilnika Vzemi hitrost. Čeprav se zmogljivost pomnilnika lahko podvoji vsakih 18 mesecev, se čas dostopa do pomnilnika zmanjša le za 5 % na leto, kar je neločijiva omejitev stikala za spomin v skupni rabi.
Izhodna vrata shranijo pakete, preden so poslani na izhodno povezavo, in lahko izvajajo zapletene algoritme za razporejanje za podporo zahtevam, kot je prednost. Tako kot vhodna vrata morajo izhodna vrata podpirati tudi enkapsulacijo plasti podatkovnih povezav in dekapsulacijo, pa tudi številne protokole višje ravni.
Procesor usmerjanja računa tabelo za posredovanje za izvajanje protokola usmerjanja in zažene programsko opremo, ki konfigurira in upravlja usmerjevalnik Wi-Fi. Hkrati obravnava tudi tiste pakete, katerih ciljni naslov ni v tabeli za posredovanje kartice vrstice.
Druga vrata se običajno nanašajo na kontrolna vrata. Ker sam usmerjevalnik WiFi nima vhodnih in terminalskih prikazovalnih naprav, vendar ga je treba pravilno konfigurirati, preden ga je mogoče normalno uporabiti, zato ima splošni usmerjevalnik Wi-Fi krmilna vrata »Console«, ki se uporablja za komuniciranje z connect računalnikom ali terminalsko napravo ter konfiguriranje usmerjevalnika WiFi prek določene programske opreme. Vsi usmerjevalniki Wi-Fi so opremljeni s konzolnim vratom, ki uporabnikom ali skrbnikom omogoča uporabo terminala za komuniciranje z usmerjevalnikom Wi-Fi in dokončanje konfiguracije usmerjevalnika Wi-Fi. Ta vrata zagotavljajo asinchronski serijski vmesnik EIA/TIA-232 za lokalno konfiguracijo usmerjevalnika WiFi (prva konfiguracija mora biti opravljena prek konzolnih vrat).
Vrata Konzola so neposredno povezana s serijskimi vrati računalnika z namensko povezavo za konfiguracijo, za lokalno konfiguriranje usmerjevalnika Wi-Fi pa se uporablja program za posnemanje terminala (kot je »Hyper Terminal« pod sistemom Windows). Večina konzolnih vrat WiFi usmerjevalnikov so RJ-45 vrata.