NDN的路由器需要维护3个表：Content Store(CS)、Pending Interest Table(PIT)和Forwarding Information Base(FIB). 在NDN中，有两个重要的角色，消费者(Consumer)和生产者(Producer)，前者是发送兴趣包(Interest Packets)的数据消费者，后者是提供数据包(Data Packets)的数据生产者。通信是有消费者通过发送兴趣包来驱动的，通信转发过程如下图所示，用户想要获取数据时，首先发出一个兴趣包(包含所需数据的名称)，路由器接收到这个包后，首先在CS中查找是否有与当前名称匹配的内容，如果有，则直接将匹配的数据包返回给发起请求的节点；如果没有，路由器会在PIT中记录下当前名称对应的兴趣包是从哪个接口进入的，同时路由器在FIB表中查找与当前名称匹配的记录，以确定从哪些接口把这个兴趣包转发出去。当某个节点拥有与名称匹配的数据时，就返回数据包。这个包会沿着刚才兴趣包经过的路径返回，当路由器接收到数据包时，它会根据这个包的名称在PIT中查询匹配的记录，将这个包从所有匹配的接口发出。这样，所有之前请求过相同数据的节点都可以的到所需的数据，PIT中匹配的记录都将被删除。路由信息和用户请求过的内容都保存在路由器中，这种方式最大限度地挖掘了路由器的存储能力。如果链路发生故障，恢复后可以从中间节点的缓存中取得数据，而不需要路由到原始数据生产者，以减少延时和带宽消耗，提高内容分发的效率。
