Hallo,
oha, das ist lange her bei mir.
*s*
Das Bild zeigt den Kommunikationsrahmen auf.
Nur mit dieses Angabe kann etwas angefangen werden.
Das blaue Bild zeigt von oben nach unten die Herangehensweise.
Es wird erst anhand der Subnetzmaske geprüft, ob sich die IP im gleichen Subnetz befindet.
Wenn ja, wird im Cache nach geguckt, ob von dieser schon eine MAC eingetragen wurde. Wenn auch ja, geht alles weitere via MAC.
Wenn nein, wird eine Anfrage zu der HW-Adresse gesendet und zwar im ges. NW und alle Stationen vergleichen die IP mit ihrer IP.
Rückmeldung gibt es dann nur bei Übereinstimmung von der Station.
Diese Rückmeldung mit der Info zur HW-Adresse speichert er dann wieder in seinem Cache ab.
Jetzt wären alle erforderlichen Informationen (Adressen) vorhanden, um zu kommunizieren!
So, jetzt zu dem Teil, der Dich stutzig gemacht hat.
Wenn sich nun die IP in einem anderen Subnetz befindet, geht ARP ganz einfach über das Standard-GW.
Sollte sich die HW-Addy des Standard-GW nicht im Cache befinden, dann wird lokal aufgelöst.
Wenn aber im Cache, dann wurde schon längst 
ein Päckchen versendet.
Die Station (Router) freut sich über die Daten und untersucht den IP-Header, um zu prüfen, ob sich das Ziel (IP) in einem ihm bekannten Netz befindet.
Wenn ja, löst er lokal auf (ARP -> MAC) und leitete das Paket weiter.
Befindet sich der Empfänger aber in einem entfernten Netz, muss die Routingtabelle des Routers ran.
Wenn trotz Tabelle kein bekannter Weg vorhanden ist, nutzt der Router ebenso einen Standard-GW und setzt eine ARP Auflösung an diese IP (S-GW) durch.
Wir gehe jetzt mal davon aus, dass das Paket an die richtige Station angelangt ist und auch die Rückantwort (ICMP) und besten Falls noch ein GW, für eine „ungestörte“ Unterhaltung.
So im groben läuft es ab und ich vermute stark, dass ein IT-Genie, dieses Thema schon weit aus besser, verständlicher und konkreter und vor allem fehlerfreier veröffentlicht hat.
*s*
LG, Nicky