Semplice: non esiste.
Il modello è stato "inventato" EX POST, cioè DOPO lo stack TCP/IP, per dare una "formalizzazione" allo standard di fatto.
Essenzialmente è una "favoletta" del tutto teorica, che si racconta agli studenti, ma è un mero esercizio accademico.
Come avrai notato è "ricalcato" in buona parte su TCP/IP, con qualche "estensione" (ma in realtà inutile).
Questo giusto per inquadrare la situazione: come al solito si insegnano cose del tutto inutili, invece di quelle utili.
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Tornando alla domanda
Quello che mi chiedo è come fa il nodo sorgente a effettuare il routing (richiesto a livello 3) ?
Nessuno lo sa, o lo stabilisce.
C'è "qualcosa" che, magicamente, al livello 3 fa il routing.