NAT (Network Address Translation - Ağ Adresi Dönüştürme), tanım olarak bir IP adresi kümesinin başka bir IP adresi kümesine dönüştürülmesi işlemidir. NAT'a ihtiyaç duyulmuş olmasının temel gerekçesi ise bildiğimiz gibi IPv4 adreslerinin limitli olmasıdır. IPv4 geliştirildiği dönemlerde internetin bu kadar yaygınlaşabileceği tahmin edilemediği için 4.294.967.296 adet IP adresinin sonsuza kadar yeterli olacağı tahmin ediliyordu (IPv4 ile üretilebilecek maksimum adres sayısı = 2^32). İnternetin yaygınlaşması ile birlikte IPv4 adreslerinin dağıtımını azaltmak amacıyla NAT sistemi geliştirilmiştir. NAT sistemi sayesinde iç ve dış IP adresleri olmak üzere iki farklı IP adres kümesini kullanabiliyoruz. DışIP adresimiz, internet servis sağlayıcımız tarafından atanan ve router'a bağlı tüm cihazların internete girerken aldıkları public IP adresidir. İç IP adresi ise router'a bağlı cihazların oluşturduğu network içerisinde aldıkları Private IP adresleridir. NAT ise bu public ile private IP adresleri arasındaki dönüştürme işleminden sorumlu olan teknolojidir.
bkz: IP Adresi Nedir?
bkz: MAC adresi ile IP adresi arasındaki fark nedir?
bkz: IPTV Nedir?
bkz: internet nedir?
bkz: Network (Bilgisayar Ağı) Nedir?
bkz: Sunucu (Server) ve İstemci (Client) Nedir?
Public IP adresleri teorik olarak 4 milyar gibi bir sayı ile sınırlıdır ancak private IP adresleri internete bu adresleri ile çıkmadıkları ve kapsam olarak LAN içinde limitlidirler. Evimizdeki ve iş yerimizdeki bilgisayarlar, akıllı televizyonlar, telefonlar ve yazıcılar private IP adresleri alırlar örneğin. Bu private IP, router tarafından verilir ve sadece network içi kapsamda kullanılır. İnternete çıkılırken ise modeme ait olan public IP adresi ile çıkılır.
Private IP adresleri örneğin 10.0.0.1, 10.0.0.2, 10.0.0.3 olan üç cihaz router dışında bir internet sitesine bağlanırlarken 123.111.222.123 gibi bir public IP adresi alırlar ve tümü de aynı IP adresine sahip olurlar. Ancak NAT, sadece private IP adreslerini Public IP adreslerine dönüştürmeye yaramaz, aynı zamanda gelen response'ları da ilgili cihazlara iletebilmek için Public IP adreslerini de Private IP adreslerine dönüştürür. Böylece bir internet sitesi sunucusunun göndermiş olduğu response, router arkasındaki ilgili private IP adresine sahip bilgisayara iletilir ve bu sayede bir router ile birden çok cihazın internete tek bir IPv4 adresi kullanarak girmesi mümkün hale gelmiş olur.
Not: IPv6 ile NAT kullanımına teorik olarak gerek kalmamaktadır, her bir cihaz bağımsız bir public IP adresi ile internete girebilmesi mümkün olacaktır. Ancak internet servis sağlayıcılarının bu büyük altyapı değişimini sağlaması ne derece mantıklıdır ve faturalara ne derece yansır bu konu tartışmalıdır.