Ani jeden z algoritmov LSA a DVA nie je vhodný na globálne použitie pre celý internet. Keďže na svete sú milióny routrov, každý z nich by si musel uchovávať a počítať vzdialenosti ku všetkým ostatným. Tento systém by sa nikdy neustálil a výmenné správy by zahltili internet tak, že by už možno ani neostalo prenosové pásmo pre reálnu komunikáciu koncových zariadení.
Podobne ako napríklad pri DNS má aj hierarchické smerovanie veľa výhod oproti centralizovanému riešeniu. Je to hlavne nezávislosť administrácie lokálnych skupín sietí a routrov.
Routre v tom istom AS komunikujú spoločným smerovacím protokolom vnútri-AS (napr. RIP alebo OSPF). Každý AS môže používať vo vnútri ľubovoľný smerovací protokol. Každý AS komunikuje s ostatnými AS cez routre na hranici AS, ktoré nazývame brány, alebo gateway routre, ktoré sú napojené na jeden alebo viac routrov iných AS. Jednotlivé AS medzi sebou komunikujú nejakým smerovacím protokolom medzi-AS. Správy protokolu medzi-AS však prichádzajú aj na routre vo vnútri AS. Smerovacie tabuľky routrov tak môžu byť ovplyvňované ako smerovacím protokolom vnútri-AS tak aj medzi-AS.
Majme nasledovné 3 autonómne systémy.
Predpokladajme, že k routru 1d príde datagram, určený pre sieť mimo AS1. Router 1d vie, že na to, aby datagram odišiel, musí ho nasmerovať ku bráne, ale ku ktorej? V AS1 sú dve brány 1c a 1b. Cestu k nim vieme zistiť na základe nejakého smerovacieho protokolu vnútri-AS. Na určenie toho, cez ktorý z týchto dvoch routrov má datagram odoslať, už slúži smerovací protokol medzi-AS.
Protokol medzi-AS musí distribuovať informácie, na základe ktorých vie každý AS, ktoré adresy sú dostupné cez ktoré susedné AS, a teda aj cez ktoré brány. Táto dostupnosť sa musí premietnuť do všetkých routrov v AS.
Predpokladajme, že AS1 sa naučí cez medzi-AS protokol, že sieť X je dostupná cez AS3 (t.j. cez bránu 1c), ale nie cez AS2 (t.j. cez bránu 1b). Medzi-AS protokol o tom informuje všetky routre vo vnútri AS1. Keď router 1d zistí, že X je dostupná cez bránu 1c, použije znalosti získané z protokolu vnútri-AS. Zistí, cez aké rozhranie posiela datagramy smerom k 1c a zapíše si, že aj datagramy pre sieť X majú ísť cez toto rozhranie.
Teraz predpokladajme, že AS1 sa naučilo cez medzi-AS protokol, že sieť X je dostupná cez AS2 aj cez AS3. To, či bude datagramy pre sieť X posielať cez 1b alebo 1c, je už úloha pre protokol vnútri-AS. Cez takzvané smerovanie horúceho zemiaku (hot potato routing), musí protokol vnútri-AS pre každý router zistiť cenu ciest ku 1b a 1c, vybrať tú lacnejšiu a doplniť riadok v smerovacích tabuľkách routrov vo vnútri AS pre cieľovú sieť X.