L'assegnazione degli IP pubblici può essere effettuata in due modi, il primo è segmentare il pool di IP pubblici con lo scopo di instradare segmenti /30 per assegnare IP pubblici instradati ai client, il secondo modo è generare un port forwarding, ciò consentirà all'utente di ricevere l'IP pubblico, tuttavia non sarà un IP pubblico gestibile dal client poiché non verrà mai ricevuto sul router del client.

L'assegnazione di indirizzi IP pubblici ai client avviene tramite diversi metodi e può variare a seconda delle dimensioni della rete, del provider di servizi Internet (ISP) e dei criteri di gestione degli indirizzi IP. Ecco una panoramica di come vengono assegnati gli IP pubblici:

1. Allocazione statica

• Direttamente dall'ISP: In un ambiente residenziale o di piccole imprese, l'ISP può assegnare all'abbonato uno o più indirizzi IP pubblici statici. Questi indirizzi non cambiano a meno che la rete dell'ISP non venga riconfigurata o il cliente richieda una modifica. L'assegnazione avviene manualmente e il cliente configura l'indirizzo IP statico sul proprio dispositivo (router, firewall) secondo le istruzioni dell'ISP.
• In ambienti aziendali e data center: Aziende o enti che necessitano di più indirizzi IP pubblici possono ricevere un blocco di indirizzi (ad esempio /29, /28, ecc.) che gestiscono internamente, assegnando indirizzi specifici a server, dispositivi di rete o altri servizi che necessitano di accessibilità da parte del al di fuori.

2. Allocazione dinamica

• DHCP (protocollo di configurazione host dinamico): Per gli ISP che offrono connessioni dinamiche, DHCP viene utilizzato per assegnare automaticamente gli indirizzi IP pubblici ai client. Quando un dispositivo si connette alla rete dell'ISP, effettua una richiesta DHCP e il server DHCP dell'ISP gli assegna un IP pubblico dal pool di indirizzi disponibili. Questo indirizzo può cambiare nel tempo, soprattutto se il dispositivo viene disconnesso e ricollegato dopo un certo periodo.

3. NAT (traduzione dell'indirizzo di rete)

• IP singolo per più client: Con la carenza di indirizzi IPv4, gli ISP utilizzano NAT per consentire a più client di condividere un singolo indirizzo IP pubblico. In questo caso, i client ricevono indirizzi IP privati ​​sui propri dispositivi e l'ISP utilizza un dispositivo NAT sulla propria rete per tradurre questi indirizzi privati ​​in indirizzi pubblici quando accedono a Internet. Questo è comune negli ambienti residenziali.

4. CGNAT (NAT di livello operatore)

• NAT su larga scala: simile al NAT tradizionale, ma su scala molto più ampia. CGNAT viene utilizzato dagli ISP per assegnare lo stesso indirizzo IP pubblico a centinaia o addirittura migliaia di client contemporaneamente, utilizzando porte specifiche per distinguere il traffico di ciascun client. Ciò aiuta ad alleviare la carenza di indirizzi IPv4 ma può causare problemi con alcuni tipi di connessioni o servizi in entrata che richiedono la mappatura delle porte.

5. IPv6

• Assegnazione IP di massa: Con l'avvento di IPv6 e del suo spazio di indirizzi virtualmente illimitato, gli ISP possono assegnare direttamente indirizzi IPv6 univoci a tutti i loro dispositivi client, eliminando la necessità di NAT. L'assegnazione può essere statica o dinamica, simile a IPv4, ma con la flessibilità di assegnare più indirizzi a ciascun dispositivo, se necessario.

Ciascuno di questi metodi presenta vantaggi e svantaggi e la scelta dell'uno rispetto all'altro dipende dalle esigenze specifiche della rete, dalle politiche dell'ISP e dalle limitazioni tecniche.