Nécessité
Tous les périphériques appartenant à un même réseau doivent être identifiés de manière unique.
Bien que la majorité des adresses d'hôte IPv4 soient des adresses publiques utilisées dans les réseaux accessibles sur Internet, d'autres blocs d'adresses sont attribués à des réseaux qui ne nécessitent pas d'accès à Internet, ou uniquement un accès limité. Ces adresses sont appelées des adresses privées.
Les blocs d'adresses d'espace privé, comme illustrés, sont réservés aux réseaux privés. L'utilisation de ces adresses ne doit pas forcément être unique entre des réseaux externes. En règle générale, les hôtes qui ne nécessitent pas d'accès à Internet peuvent utiliser les adresses privées sans limitation. Toutefois, les réseaux internes doivent configurer des schémas d'adressage réseau pour garantir que les hôtes des réseaux privés utilisent des adresses IP qui sont uniques au sein de leur environnement de réseau.
Plusieurs hôtes de réseaux différents peuvent utiliser les mêmes adresses d'espace privé. Les paquets qui utilisent ces adresses comme source ou destination ne doivent pas être visibles sur Internet. Le routeur ou le périphérique pare-feu, en périphérie de ces réseaux privés, doivent bloquer ou traduire ces adresses. Même si ces paquets parvenaient sur Internet, les routeurs ne disposeraient pas de routes pour les acheminer vers le réseau privé en question.
Grâce à des services qui traduisent les adresses privées en adresses publiques, les hôtes d'un réseau privé peuvent accéder aux ressources présentes sur Internet. Appelés NAT (Network Address Translation), ces services peuvent être mis en œuvre sur un périphérique situé en périphérie du réseau privé.
Les services NAT permettent aux hôtes du réseau « d'emprunter » une adresse publique pour communiquer avec des réseaux externes. Bien que les services NAT soient associés à des limitations et à des problèmes de performances, ils permettent aux clients de nombreuses applications d'accéder à des services sur Internet, sans difficulté majeure.
Dans la plupart des réseaux de données, l'immense majorité des hôtes sont des périphériques finaux, tels que des ordinateurs, des téléphones IP, des imprimantes et des assistants numériques personnels. Dans la mesure où ces hôtes représentent le plus grand nombre de périphériques au sein d'un réseau, le plus grand nombre d'adresses doit leur être attribué.
