NAT64 es un mecanismo que permite a hosts IPv6 comunicarse con servidores IPv4. El servidor NAT64 dispone de al menos una dirección IPv4 y un segmento de red IPv6 de 32-bits (por ejemplo 64:ff9b::/96, véase , ). El cliente IPv6 construye la dirección IPv6 destino utilizando el rango anterior de 96 bits más los 32 bits de la dirección IPv4 con la que desea comunicarse, enviando los paquetes a la dirección resultante. El servidor NAT64 crea entonces un mapeo de NAT entre la dirección IPv6 y la dirección IPv4, permitiendo la comunicación.​
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