Depuis Android 4.4, et pour servir les intérêts des opérateurs, Android ne fait pas passer le trafic interne et en partage par la même interface réseau : deux adresses IP distinctes côté opérateur sont attribuées, et ainsi votre opérateur peut savoir exactement comment est utilisé sa connexion.

Pour désactiver ce comportement :
https://danielpocock.com/android-betrays-tethering-data
https://pmf.silvrback.com/fixing-tethering-on-android-kitkat

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This can be fixed permanently using the following procedure (UPDATE: no root required):
1. Enable developer mode (Go to Settings -> About phone, and click on the build number until the developer mode is enabled).
2. Enable USB debugging under Settings -> Developer options
3. Connect the device with a USB cable to a computer with the Android SDK platform tools installed
4. Start an adb shell: adb shell
5. In the adb shell, run this command: settings put global tether_dun_required 0