но как роутер перенаправляет запрос, без указания, на какой из локальных ip адресов происходит подключение?
Без указания - никак.
Но указание в той или иной форме есть.
Если внутренняя сеть имеет серые адреса, то на роутере настроен NAT и там прописано правило перенаправления портов - это правило и есть указание локального адреса.
Если внутри сети используются белые адреса (актуально для IPv6, ну и в IPv4 иногда такое то же можно встретить), то таблица маршрутизации содержит соответствующие правила.