Nu sunt destule adrese publice IPv4 pentru a atribui o adresă unică fiecărui dispozitiv conectat la internet. Rețelele sunt implementate de obicei folosind adrese private IPv4 , cum sunt definite in RFC 1918. Figura 1 prezintă intervalul de adrese inclus in RFC 1918. Este foarte probabil computerului pe care îl utilizați pentru a vedea acest curs să îi fie atribuită o adresa privată.
Aceste adrese private sunt folosite în cadrul unei organizații sau site pentru a permite dispozitivelor să comunice la nivel local. Însă , deorece aceste adrese nu identifică nicio companie sau organizație , adresele IPv4 private nu pot fi routate pe Internet. Pentru a permite un dispozitiv cu adresă privată IPv4 să acceseze dispozitive și resurse din afara rețelei locale , adresa privată trebuie să fie translatată la o adresă publică.
Așa cum se prezintă în figura 2 , NAT translatează adresele private în adrese publice. Acest lucru permite unui dispozitiv cu o adresă privată IPv4 să acceseze resurse afară din rețeaua lor privată , precum ar fi cele găsite pe internet. NAT combinat cu adrese private IPv4 , s-a dovedit a fi o metoda utilă de conservare a adreselor publice IPv4. O singură adresă publică IPv4 poate fi împărțită de sute , chiar și mii de dispozitive , fiecare configurat cu o adresă unică privată IPv4.
Fără NAT , epuizarea spațiului de adresare IPv4 ar fi avut loc cu mult înainte de anul 2000. Cu toate acestea , NAT are anumite limitări care vor fi explorate mai târziu in acest capitol. Soluția epuizării spațiului de adresare IPv4 și limitările NAT sunt eventuala tranziție la IPv6.