自 20 世纪 90 年代早期开始,有关 IPv4 地址空间消耗的问题就已成为 IETF 首要关注的问题。 RFC 1918 私有 IPv4 地址和 NAT 的结合有力地减缓了地址消耗的速度。 但是 NAT 有很大的弊端,在 2011 年 1 月,IANA 将它的最后一个 IPv4 地址分配给了 RIR。

用于 IPv4 的 NAT 的一个优点是它无意中对公有 Internet 隐藏了私有网络,如图所示。 NAT 的优势在于它通过拒绝公有 Internet 上的计算机访问内部主机,从而提供了一定级别的安全性。 但是,不应将其视为适当网络安全设置(例如防火墙提供的安全设置)的替代物。

在 RFC 5902 中,Internet 基础架构委员会 (IAB) 对于 IPv6 网络地址转换包含以下引述:

“通常认为 NAT 进程可以提供一定级别的保护,因为外部主机无法直接与 NAT 后面的主机发起通信。 然而,不应将 NAT 进程与防火墙相混淆。 如 RFC4864 中的第 2.2 部分所述,转换行为本身并不提供安全性。 有状态过滤功能可以提供相同级别的保护,而无需具备转换功能”。

具有 128 位地址的 IPv6 可以提供 340 涧(10 的 36 次方)个地址。 因此,不会出现地址空间耗尽问题。 IPv6 的开发使用于 IPv4 的 NAT 以及公有和私有 IPv4 地址之间的转换不再必要。 不过,IPv6 确实会实施一种形式的 NAT。 IPv6 同时包括其自身的 IPv6 私有地址空间和 NAT,其实施与在 IPv4 中的实施方式不同。