本发明公开了一种NAT实现系统，包括：Controller和Openflow交换机；Controller下发流表和改进组表；Openflow交换机接收流表和改进组表，根据流表记录的地址转换匹配规则，匹配出需要进行地址转换的数据包；根据改进组表记录的地址转换规则执行私有地址与公有IP地址之间的转换，利用转换后的地址将数据包发送出去；本发明还公开了一种NAT实现方法及Openflow交换机，利用本发明，只需将流表和改进组表一次发送给Openflow交换机，无需Openflow交换机和Controller进行频繁交互，缩短数据包转发时延，提高网络传输效率。