Damit trotzdem alle Computer mit privater IPv4-Adresse Zugang zum Internet bekommen können, muss der Internet-Zugangs-Router in allen ausgehenden Datenpaketen die private IPv4-Adresse der lokalen Hosts durch seine eigene, öffentliche IPv4-Adresse ersetzen.
Dieses Verfahren bezeichnet man als NAT.
Bei Carrier Grade NAT teilt der Provider eine IPv4-Adresse aus dem privaten Adressbereich „10.0.0.0/8“ den Endkundenanschlüssen zu. Auf diese Weise spart er öffentliche IPv4-Adressen. Zwischen dem privaten Provider-Netz und dem öffentlichen IPv4-Netz vermittelt dann NAT (Network Address Translation). Der dafür zuständige NAT-Server kümmert sich um die Adressübersetzung zwischen den privaten und öffentlichen IPv4-Adressen und reicht die Pakete anschließend ins IPv4-Netz weiter.
NAT setzt dynamisch eine öffentliche IP-Adresse auf mehrere private IP-Adressen um. Jede ausgehende Verbindung wird mit IP-Adresse und Portnummer festgehalten. Anhand der Portnummer kann NAT eingehende Datenpakete einer lokalen Station zuordnen.
NAT ist ein Verfahren, dass in Routern eingesetzt wird, die lokale Netzwerke mit dem Internet verbinden. Während im lokalen Netzwerk jede Station eine private IP-Adresse hat, steht für das Internet oft nur eine öffentliche IP-Adresse zur Verfügung. Private IP-Adressen dürfen mehrfach verwendet werden und besitzen in öffentlichen Netzen keine Gültigkeit. Damit trotzdem alle Computer mit privater IP-Adresse Zugang zum Internet bekommen können, muss der Internet-Zugangs-Router in allen ausgehenden Datenpaketen die IP-Adressen der Stationen durch seine eigene, öffentliche IP-Adresse ersetzen. Damit die eingehenden Datenpakete dem richtigen Ziel zugeordnet werden, speichert der Router die aktuellen Verbindungen in einer Tabelle. Dieses Verfahren nennt man NAT (Network Address Translation).