Η εκχώρηση δημόσιων IP μπορεί να γίνει με δύο τρόπους, ο πρώτος είναι να τμηματοποιηθεί η ομάδα των δημόσιων IP με σκοπό τη δρομολόγηση /30 τμήματα προκειμένου να εκχωρηθούν δρομολογημένες δημόσιες IP σε πελάτες, ο δεύτερος τρόπος είναι να δημιουργηθεί μια προώθηση θύρας. Αυτό θα επιτρέψει ότι ο χρήστης λαμβάνει τη δημόσια IP, ωστόσο, δεν θα είναι μια δημόσια IP που μπορεί να διαχειρίζεται ο πελάτης, καθώς δεν θα ληφθεί ποτέ στο δρομολογητή του πελάτη.

Η εκχώρηση δημόσιων διευθύνσεων IP σε πελάτες γίνεται με διάφορες μεθόδους και μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την κλίμακα του δικτύου, τον πάροχο υπηρεσιών Διαδικτύου (ISP) και τις πολιτικές διαχείρισης διευθύνσεων IP. Ακολουθεί μια επισκόπηση του τρόπου με τον οποίο εκχωρούνται οι δημόσιες IP:

1. Στατική κατανομή

• Απευθείας από τον ISP: Σε οικιακό περιβάλλον ή περιβάλλον μικρής επιχείρησης, ο ISP μπορεί να εκχωρήσει μία ή περισσότερες στατικές δημόσιες διευθύνσεις IP στον συνδρομητή. Αυτές οι διευθύνσεις δεν αλλάζουν, εκτός εάν το δίκτυο του ISP έχει διαμορφωθεί εκ νέου ή ο πελάτης ζητήσει μια αλλαγή. Η αντιστοίχιση γίνεται χειροκίνητα και ο πελάτης διαμορφώνει τη στατική διεύθυνση IP στη συσκευή του (router, firewall) σύμφωνα με τις οδηγίες του ISP.
• Σε περιβάλλοντα επιχειρήσεων και data center: Οι εταιρείες ή οι οντότητες που απαιτούν πολλές δημόσιες διευθύνσεις IP μπορούν να λάβουν ένα μπλοκ διευθύνσεων (για παράδειγμα, /29, /28, κ.λπ.) που διαχειρίζονται εσωτερικά, εκχωρώντας συγκεκριμένες διευθύνσεις σε διακομιστές, συσκευές δικτύου ή άλλες υπηρεσίες που χρειάζονται προσβασιμότητα από το εξω απο.

2. Δυναμική κατανομή

• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Για τους ISP που προσφέρουν δυναμικές συνδέσεις, το DHCP χρησιμοποιείται για την αυτόματη εκχώρηση δημόσιων διευθύνσεων IP σε πελάτες. Όταν μια συσκευή συνδέεται στο δίκτυο του ISP, υποβάλλει ένα αίτημα DHCP και ο διακομιστής DHCP του ISP της εκχωρεί μια δημόσια IP από το σύνολο των διαθέσιμων διευθύνσεών του. Αυτή η διεύθυνση μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, ειδικά εάν η συσκευή αποσυνδεθεί και επανασυνδεθεί μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα.

3. NAT (Μετάφραση διεύθυνσης δικτύου)

• Ενιαία IP για πολλούς πελάτες: Με την έλλειψη διευθύνσεων IPv4, οι ISP χρησιμοποιούν το NAT για να επιτρέπουν σε πολλούς πελάτες να μοιράζονται μια ενιαία δημόσια διεύθυνση IP. Σε αυτήν την περίπτωση, οι πελάτες λαμβάνουν ιδιωτικές διευθύνσεις IP στις συσκευές τους και ο ISP χρησιμοποιεί μια συσκευή NAT στο δίκτυό του για να μεταφράσει αυτές τις ιδιωτικές διευθύνσεις σε δημόσια διεύθυνση όταν έχουν πρόσβαση στο Διαδίκτυο. Αυτό είναι σύνηθες σε κατοικίες.

4. CGNAT (NAT βαθμού μεταφορέα)

• NAT μεγάλης κλίμακας: Παρόμοιο με το παραδοσιακό NAT, αλλά σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα. Το CGNAT χρησιμοποιείται από τους ISP για να εκχωρήσει την ίδια δημόσια διεύθυνση IP σε εκατοντάδες ή και χιλιάδες πελάτες ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες θύρες για να διακρίνει την κίνηση κάθε πελάτη. Αυτό βοηθά στην άμβλυνση της έλλειψης διευθύνσεων IPv4, αλλά μπορεί να προκαλέσει προβλήματα με ορισμένους τύπους εισερχόμενων συνδέσεων ή υπηρεσιών που απαιτούν αντιστοίχιση θυρών.

5. IPv6

• Μαζική εκχώρηση IP: Με την έλευση του IPv6 και του ουσιαστικά απεριόριστου χώρου διευθύνσεών του, οι ISP μπορούν να εκχωρήσουν μοναδικές διευθύνσεις IPv6 σε όλες τις συσκευές-πελάτες τους απευθείας, εξαλείφοντας την ανάγκη για NAT. Η εκχώρηση μπορεί να είναι στατική ή δυναμική, παρόμοια με το IPv4, αλλά με την ευελιξία να εκχωρηθούν πολλαπλές διευθύνσεις σε κάθε συσκευή εάν είναι απαραίτητο.

Καθεμία από αυτές τις μεθόδους έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, και η επιλογή μιας έναντι της άλλης εξαρτάται από τις συγκεκριμένες ανάγκες του δικτύου, τις πολιτικές ISP και τους τεχνικούς περιορισμούς.