(1)NAT違反了IP地址結構模型的設計原則。IP地址結構模型的基礎是每個IP地址均標識了一個網絡的連接。Internet的軟件設計就是建立在這個前提之上，而NAT使得有很多主機可能在使用相同的地址，如。
(2)NAT使得IP協議從面向無連接變成立面向連接。NAT必須維護專用IP地址與公用IP地址以及端口號的映射關係。在TCP/IP協議體系中，如果一個路由器出現故障，不會影響到TCP協議的執行。因為只要幾秒收不到應答，發送進程就會進入超時重傳處理。而當存在NAT時，最初設計的TCP/IP協議過程將發生變化，Internet可能變得非常脆弱。
(3)NAT違反了基本的網絡分層結構模型的設計原則。因為在傳統的網絡分層結構模型中，第N層是不能修改第N+1層的報頭內容的。NAT破壞了這種各層獨立的原則。
(4)有些應用是將IP地址插入到正文的內容中，例如標準的FTP協議與IP Phone協議H.323。如果NAT與這一類協議一起工作，那麼NAT協議一定要做適當地修正。同時，網絡的傳輸層也可能使用TCP與UDP協議之外的其他協議，那麼NAT協議必須知道並且做相應的修改。由於NAT的存在，使得P2P應用實現出現困難，因為P2P的文件共享與語音共享都是建立在IP協議的基礎上的。
(5)NAT同時存在對高層協議和安全性的影響問題。RFC對NAT存在的問題進行了討論。NAT的反對者認為這種臨時性的緩解IP地址短缺的方案推遲了Ipv6遷移的進程，而並沒有解決深層次的問題，他們認為是不可取的。
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