为了缓解ip地址不够用的问题，可以给路由器增加一个网络地址转化（NAT）的功能。它可以将内网的IP和端口映射为外网的IP和端口。在使用时，内网主机向外发送报文，路由器收到后，将源IP和端口进行修改，同时在自己的NAT转换表中增加一条内容。对应收到外网发来的报文时，则根据源IP和端口，将目的IP和端口修改为对应的内网主机。
NAT有四种主要的分类，分别是：
1. 全锥形NAT：所有从同一个内网的（IP，端口）发送出来的请求都会被映射到同一个外网的（IP，端口），且任何一个外网主机都可以通过访问映射后的外网地址，实现访问位于内网的主机设备功能。这种NAT只与源IP和源端口相关，不受目的IP和目的端口的影响。
2. 地址受限锥形NAT：所有从同一个内网的（IP，端口）发送出来的请求都会被映射到同一个外网的（IP，端口），但与全锥形不同的是，只有内网主机主动连接过的外网IP才可以与内网主机通信，不同的外网IP不能主动连接内网主机。这种NAT除了与源IP和源端口相关外，还与目的IP有关，增加了IP地址的限制。
3. 端口受限锥形NAT：所有从同一个内网的（IP，端口）发送出来的请求都会被映射到同一个外网的（IP，端口），但与地址受限锥形不同的是，不仅要求内网主机主动连接过的外网IP才可以与内网主机通信，还要求外网主机的端口号与内网主机连接时的端口号相同，不同的外网端口不能主动连接内网主机。这种NAT除了与源IP和源端口相关外，还与目的IP和目的端口有关，增加了端口号的限制。
4. 对称NAT：所有从同一个内网的（IP，端口）发送到同一个目的IP和端口的请求都会被映射到同一个外网的（IP，端口）。换句话说，（源IP，源端口，目的IP，目的端口）只要有一个发生变化，都会使用不同的映射条目，即此NAT映射与报文四元组绑定。这种NAT是最严格的，每一个连接都需要一个独立的映射，不同的外网主机不能主动连接内网主机，也不能共享映射。