O DHCP não funciona magicamente; você precisa configurar um servidor DHCP em um deles se ambos estiverem conectados com um cabo crossover; no entanto, conectando-o de volta à rede, você terá um servidor DHCP desonesto (só pode haver um servidor DHCP em uma rede).
Assim, a melhor solução é usar endereços IP estáticos.
As máquinas podem ter assumido endereços IP automáticos na primeira vez que você os conectou (169.x); endereços IP automáticos podem e não serão os mesmos a cada vez que você os reinicia, eles são aleatórios. Novamente, os endereços IP estáticos são uma solução mais limpa.
A solução ideal é obter um pequeno switch e conectá-lo à mesma rede.