Asignación en IPv4:

El direccionamiento dinámico es un mecanismo que nos proporciona una configuración de los parámetros de red de forma automática. La dirección proporcionada es la adecuada para que nuestro nodo funcione correctamente en la red, ya sea una LAN o una WAN. Este mecanismo recibe el nombre de servicio DHCP (Dinamic Host Configuration Protocol).

DHCP puede usarse cuando el número de direcciones IP es menor que el número de computadores y todos no están conectados a la vez, como en un proveedor de servicio de Internet (ISP), de esta manera se desaprovechan menos las direcciones.

Para que funcione este mecanismo deberá existir un servidor de direcciones DHCP en la red, encargado de asignar las direcciones a los host. Además, los host deberán configurar sus interfaces de red de manera que ejecuten el servicio DHCP, generalmente existe siempre una opción de configuración tal como “Obtener una dirección IP automáticamente”.

El protocolo DHCP se publicó en octubre de 1993, estando documentado actualmente en la RFC 2131. Para redes con IPv6 se ha creado DHCPv6 publicado como RFC 3315.

El protocolo DHCP incluye tres métodos de asignación de direcciones IP:

1. Asignación manual o estática: Asigna una dirección IP a una máquina determinada. Se suele utilizar cuando se quiere controlar la asignación de dirección IP a cada cliente, y evitar, también, que se conecten clientes no identificados.
2. Asignación automática: Asigna una dirección IP de forma permanente a una máquina cliente la primera vez que hace la solicitud al servidor DHCP y hasta que el cliente la libera. Se suele utilizar cuando el número de clientes no varía demasiado.
3. Asignación dinámica: el único método que permite la reutilización dinámica de las direcciones IP. El administrador de la red determina un rango de direcciones IP y cada dispositivo conectado a la red está configurado para solicitar su dirección IP al servidor cuando la tarjeta de interfaz de red se inicializa. El procedimiento usa un concepto muy simple en un intervalo de tiempo controlable. Esto facilita la instalación de nuevas máquinas clientes a la red.

En IPv4 hay que mencionar también la autoconfiguración (si el cliente no obtiene IP puede generar aleatoriamente una propia), de hecho la IETF reserva el rango 169.254.0.0/16, como se indica en RFC 3330. Esto es síntoma de que el servicio DHCP no funciona o no hay conexión hasta él.

El diálogo entre cliente y servidor DHCP se lleva a cabo a través de los puertos UDP 68 en el cliente y 67 en el servidor

Un cliente DHCP obtiene una concesión para una dirección IP de un servidor DHCP. Antes que se acabe el tiempo de la concesión, el servidor DHCP debe renovar la concesión al cliente o bien este deberá obtener una nueva concesión.

Un servidor DHCP puede proveer de una configuración opcional al dispositivo cliente: Dirección del servidor DNS, Puerta de enlace, Máscara de subred, Tiempo máximo de espera del ARP, MTU (Unidad de Transferencia Máxima), Servidores NTP (Protocolo de Tiempo de Red). Servidor SMTP, Servidor TFTP, Nombre del servidor WINS.

El servidor DHCP guardará en una base de datos las IP que vaya concediendo.

Asignación en IPv6:

En IPv6 el protocolo usado es DCHPv6 que aunque no es usado habitualmente tiene sentido porque brinda más control al administrador de la red sobre las asignaciones.

Hay varios tipos de configuración:

1. Configuración manual. Similar a IPv4, pero no es usada en la práctica
2. Configuración dinámica sin estado (el dispositivo genera la IP) con EUI-64 (sin servidor DHCP)

En IPv6 se supone que los dispositivos que no son PC, así como las terminales de computadoras, están conectados a la red. El mecanismo de configuración automática se introdujo para permitir networkingplug-and-play de estos dispositivos a fin de lograr la reducción de los gastos administrativos.

El dispositivo aprende el prefijo /64 y calcula el resto de su IP utilizando eui-64. 

Se pone a 1 el bit U para indicar alcance universal. Si lo pusiéramos a 0 indicaríamos que el alcance es local. Se pone a 0 el bit I para indicar que es una dirección de unidifusión (Individual). Si lo pusiéramos a 1 indicaríamos multidifusión (Grupo).

En ausencia del router, el equipo solo podrá generar la dirección de enlace local, aunque esto será suficiente para que haya comunicación con los demás equipos de la red.

3. Configuración automática sin estado (con servidor DHCPv6) El servidor DHCP no asigna las IPs pero si aporta información adicional. Por tanto, los clientes del modo sin estado DHCPv6 usan DHCPv6 para obtener parámetros de configuración de red distintos de la dirección IPv6 (por ejemplo, direcciones de servidor DNS).
4. Configuración automática con estado o "statefull" (con servidor DHCPv6)En el modo con estado DHCPv6, los clientes obtienen la dirección IPv6 y otros parámetros de configuración de red mediante DHCPv6. Además el servidor DHCP recuerda las IPs

Nota: la máscara de subred la proporcionan los anuncios de enrutador, no el servidor DHCPv6. En DHCPv6 también se permite a los clientes la solicitud de múltiples direcciones IPv6.