Ett routingprotokoll är det sätt med vilket datornätverk kan styra trafik effektivt via enheter som kallas routrar. Varje sådant protokoll är i grunden en algoritm utformad för att förhindra och korrigera loopar, samla information om nätverkstopologin och distribuera den informationen till andra routrar och i slutändan välja de vägar som trafiken ska ta. Vissa av dessa protokoll hanterar trafiken i ett nätverk och dirigerar den till andra routrar inom ett kontrollerat nätverk. När kommunikation behöver komma in i eller lämna ett visst nätverk, styrs det av en annan typ av routingprotokoll som övervakar trafiken vid kanten eller gränsen av nätverket.
När ett routingprotokoll används på insidan av ett nätverk kallas det för ett inre gateway-protokoll (IGP). Genom att använda samma routingprotokoll tillsammans bildar de en routingdomän. Därefter bildar valfritt antal routingdomäner tillsammans ett nätverk som omfattar ett autonomt system (AS). Här, på insidan av ett AS, faller protokollen in i två primära kategorier, ett länktillståndsprotokoll eller ett vektorbaserat protokoll.
Med ett länk-tillståndsprotokoll pratar routrarna med varandra för att kartlägga hela nätverket, bedöma tillståndet för anslutningarna mellan dem och sedan beräkna de bästa möjliga vägarna som trafiken kan ta för att ta sig runt. Den här metoden är användbar för att avgöra vilka vägar som kan ha en snabbare anslutningshastighet än en annan väg och för att ta reda på den kortaste vägen. Dessa typer av routningsprotokoll är mycket snabba när det gäller att få routrarna att konvergera med varandra, uppdatera sina kunskaper om nätverket, när en ny router läggs till eller en går offline.
Ett vektorbaserat routingprotokoll finns i två varianter: avståndsvektorn och vägvektorn, där den senare är en underklass till den förra. Avståndsvektormetoder använder det som kallas hoppräkning för att bestämma den kortaste vägen från en router till nästa. Här räknar routern antalet andra routrar kommunikation måste passera, var och en representerar ett hopp, och bygger sedan sin karta över de bästa möjliga rutterna. I jämförelse med ett länktillståndsprotokoll kan en avståndsvektoralgoritm inte säga hur snabbt ett visst hopp är jämfört med ett annat och kan i slutändan välja en långsammare väg även om det kräver färre hopp. Den lider också av förseningar när en router läggs till eller tas bort från nätverket, eftersom den måste räkna hopp igen för att bygga om sin karta över nätverket.
Ett vägvektordirigeringsprotokoll används ofta på gränsen till ett nätverk i vad som kallas ett gränsgatewayprotokoll (BGP). Förutom att räkna hopp, annonserar gränsroutern också sin tillgänglighet genom att skicka ut ett vägvektormeddelande. Gränsroutrarna i andra nätverk bygger sedan upp sin kunskap om vägar utanför ett AS genom att titta efter dessa meddelanden från varandra.
I vissa fall kan ett dirigeringsprotokoll faktiskt dirigeras över ett befintligt kommunikationsprotokoll. Huruvida de dirigeras beror på OSI-modellens lager (open systems interconnection) som de verkar under, såsom IS-IS, datalänklagret, och är ett icke-dirigerat protokoll. Internetprotokoll (IP) och transmissionskontrollprotokoll (TCP) fungerar på lager tre respektive fyra, och är två sätt genom vilka ett dirigeringsprotokoll kan dirigeras. Mest anmärkningsvärda är de BGP som körs över TCP.