キャリアグレードNAT
インターネットではもともと、接続されているすべてのルータやホストにそれぞれIPアドレス (グローバルIPアドレス) を割り当てていたが、IPv4アドレスは、2の32乗である約43億個しかなく、インターネットに接続されるホストが著しく増えたため、2008年時点で向こう数年以内にIPアドレスが枯渇する可能性が高い状況になった(詳しくはIPアドレス枯渇問題を参照)。
当初は次世代のプロトコルであるIPv6への移行を進めることでIPアドレス枯渇問題を根本的に解決するとの考えが技術者の間では有力であったが、諸般の事情でIPv4からIPv6への移行は思うように進んでいない。そこで、IPv4アドレスを節約するために、ISPなどの事業者が大規模なNATを用いる事が検討されている。
またIPアドレス枯渇問題が深刻化する以前から、日本国内のケーブルテレビ(CATV)におけるインターネット接続では、CATVの網内に存在するクライアントに対しプライベートIPアドレスを割り振り、CATVのセンター局(ヘッドエンド)においてNATを行う形態の接続サービスが広く行われており、これをキャリアグレードNATの先駆けとする考え方もある。