Mạng bao gồm tập hợp các thiết bị định tuyến được kết nối với nhau, sẽ rất đơn giản nếu chúng sử dụng cùng một thuật toán định tuyến để xác định đường đi trên toàn bộ hệ thống mạng. Khi số lượng các thiết bị định tuyến lớn, khối lượng thông tin phải tính toán, lưu trữ và trao đổi giữa các bảng chứa thông tin định tuyến trên mỗi thiết bị định tuyến trở nên rất lớn. Mạng Internet ngày nay bao gồm hàng triệu thiết bị định tuyến liên kết với nhau và hàng tỉ máy tính. Lưu trữ thông tin về tất cả các máy tính cũng như các thiết bị định tuyến đòi hỏi một lượng bộ nhớ khổng lồ. Các thông tin trao đổi cập nhật giữa các thiết bị định tuyến có thể sẽ tốn toàn bộ băng thông của đường truyền. Thuật toán DV trên hàng triệu thiết bị định tuyến chắc chắn sẽ không bao giờ hội tụ. Do đó cần phải giảm độ phức tạp trong việc xác định đường đi trên một mạng lớn như Internet. Đối với vấn đề quản trị cũng nãy sinh nhiều vấn đề khó có thể dung hòa được, ví dụ không thể ẩn cấu trúc mạng bên trong của tổ chức với bên ngoài.
Vấn đề trên có thể giải quyết bằng cách nhóm các thiết bị định tuyến thành các vùng tự quản (AS - Autonomous System). Các thiết bị định tuyến trong một AS sử dụng cùng một thuật toán định tuyến (ví dụ như thuật toán LS hay DV). Thuật toán định tuyến chạy trong mỗi vùng AS được gọi là giao thức định tuyến nội vùng. Nhu cầu tất yếu cần phải kết nối các AS với nhau, do đó một số thiết bị định tuyến trong AS phải có thêm nhiệm vụ định tuyến gói tin ra bên ngoài. Các thiết bị định tuyến định tuyến gói tin ra phía ngoài như vậy được gọi là thiết bị định tuyến cầu nối (gateway router). Để định tuyến gói tin đi giữa các AS (có thể phải đi qua nhiều AS trên toàn bộ tuyến đường các thiết bị định tuyến liên vùng phải biết cách xác định đường đi giữa các AS, thuật toán định tuyến được sử dụng tại các thiết bị định tuyến đó gọi là giao thức định tuyến liên vùng.
Trên hình 7.10 có 3 có ba vùng tự trị: A, B và C. Vùng A có 4 thiết bị định tuyến: A.a, A.b, A.c, và A.d, sử dụng cùng một thuật toán intra-AS của vùng A, cả bốn thiết bị định tuyến này đều có đầy đủ các thông tin về nhau cũng như các liên kết trong vùng A. Tương tự, vùng B có 3 thiết bị định tuyến và vùng C có 2 thiết bị định tuyến. Các thuật toán định tuyến trong các miền A, B, C không nhất thiết phải giống nhau. Các thiết bị định tuyến cầu nối là A.a, A.c, B.a, và C.b phải chạy các thuật toán định tuyến nội vùng để trao đổi với các thiết bị định tuyến trong miền chúng còn phải sử dụng thuật toán liên vùng để định tuyến giữa các vùng tự trị. Về mặt hình trạng, chúng sử dụng giao thức liên vùng sử dụng kết nối vật lý thực sự (giữa A.c và B.a), có thể là đường ảo (ví dụ giữa A.c
và A.a), A.c sử dụng cả giao thức định tuyến nội vùng để định tuyến với A.b, A.d và liên vùng để định tuyến với B.a.
Hình 7.10 Định tuyến liên vùng
Giả sử máy tính h1 (nối với thiết bị định tuyến A.d) cần gửi gói tin tới máy tính h2 trong vùng tự trị B. Bảng định tuyến tại A.d cho biết, thiết bị định tuyến A.e chịu trách nhiệm gửi gói tin ra bên ngoài vùng tự trị. Gói tin từ A.d tới thiết bị định tuyến A.c sử dụng giao thức định tuyến nội vùng của A. Một điểm quan trọng cần chú ý là thiết bị định tuyến A.d không cần biết cấu trúc nội tại trong miền B và C và cũng như hình trạng giữa ba miền A, B và C. Thiết bị định tuyến A.c nhận gói tin, xác định đích của gói tin đó nằm ngoài miền A, bảng định tuyến liên vùng sẽ xác định rằng để gửi tới miền B thì phải chuyển tới B.a. Khi gói tin tới B.a, giao thức liên vùng xác định rằng gói tin này tới máy tính nào đó trong miền B và chuyển cho giao thức nội vùng của B. Cuối cùng thiết bị định tuyến B.a chuyển gói tin đó tới máy tính đích h2 sử dụng giao thức nội vùng của B.