Alguns problemas ao se usar NAT:

• NAT viola o modelo arquitetônico do IP;
• NAT faz a internet mudar suas características de rede sem conexões para uma espécie de rede orientada a conexões;
• NAT viola a regra mais fundamental da distribuição de protocolos em camadas: a camada k não pode fazer quaisquer suposições sobre o que a camada k + 1 inseriu no campo de carga útil;
• Os processos na internet não são obrigados a usar o TCP ou o UDP;
• Algumas aplicações inserem endereços IP no corpo do texto. O receptor então extrai esses endereços e os utiliza. Tendo em vista que a NAT nada sabe sobre esses endereços, ela não pode substituí-los;
• Como o campo source port do TCP é de 16 bits, no máximo 65.536 máquinas podem ser mapeadas em um endereço IP;
• Nem todas as aplicações trabalham de forma transparente com o NAT;
• Alguns pacotes de NAT não ocultam informações sobre os hosts internos, permitindo que sejam facilmente descobertos dados como nome do host interno, endereços não roteáveis, versão e sistema operacional utilizado, entre outros.

Referências bibliográficas

1) SOUZA, Balbino Jr.; MAGEDANZ, Karin; BORGES, Nádia. Implementando Network Address Translation (NAT) com Linux. São Leopoldo, Novembro de 2005.

2) TANENBAUN, Andrew S. Redes de computadores. Quarta edição.