Sự ra đời của chuẩn dải mạng riêng (private) cho phép các tổ chức có thể cùng sử dụng một dải địa chỉ để gán cho các thiết bị mạng của mình mà không sợ bị xung đột. Tuy nhiên, một vấn đề đặt ra là: "làm thế nào để các mạng riêng này có thể giao tiếp với hệ thống mạng công cộng"? Công nghệ "dịch địa chỉ mạng" (NAT: Network Address Translation) ra đời giúp giải quyết vấn đề này.Về cơ bản, có thể hình dung NAT như một bảng liên kết gồm hai phần, một phần là danh sách các địa chỉ của mạng riêng có nhu cầu giao tiếp với mạng công cộng, phần còn lại là địa chỉ công cộng được chỉ định làm đại diện cho các địa chỉ mạng riêng (tạm gọi là địa chỉ NAT).

Khi một host trong mạng riêng muốn giao tiếp với một host trong mạng công cộng, nó sẽ đóng gói bản tin với địa chỉ nguồn là địa chỉ mạng riêng của chính nó (host Pri, có địa chỉ IP là: PriAdd), địa chỉ đích là địa chỉ của host trong mạng công cộng (Host Pub, có địa chỉ IP là: PubAdd). Gói tin này sẽ được gửi tới NAT, tại đây, toàn bộ gói tin này được đóng gói thêm một lần nữa, địa chỉ đích của gói mới vẫn là PubAdd, nhưng địa chỉ nguồn thì được đổi thành địa chỉ NAT. Để phản hồi về Pri, Pub đóng gói gói tin với địa chỉ nguồn là PubAdd, địa chỉ đích là PriAdd, sau đó tiếp tục sử dụng "lớp vỏ" NAT đóng gói tiếp một lần nữa để tạo thành gói NAT, gói NAT này có địa chỉ nguồn là PubAdd, địa chỉ đích là địa chỉ NAT.