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1、IP 地址及其管理(复习课)江阴二中 刘 静教材分析教材分析本节课所使用的教材是教育科学出版社的普通高中课程标准实验教材网络技术应用（选修） ，教学内容是第二章第 2 节。通过第一章的学习学生已经了解因特网信息交流的方式以及因特网中信息资源的检索。本节内容是在学习域名与域名管理之后，学生已经了解域名的概念、结构、申请、使用，能熟练地通过域名访问网页。但因特网中信息的交流、文件的传输、资源的共享等事实上是通过访问计算机的地址标识来实现的，这个地址标识就是 IP 地址。通过本节的学习，使学生理解 IP 地址的概念、格式、分类、作用及 IP 地址管理的方式,并能利用 IP 地址有关知识解决实际问题。
2、同时，本课内容为后续章节中子网掩码、网关、DNS 服务器等的学习也起着铺垫作用，更为以后深入学习网络通信的工作原理奠定良好的基础。学生分析学生分析通过第一章的学习，学生基本掌握计算机网络的功能及其服务，了解局域网中数据的传输及简单的网络设置。学生都热衷于网络技术课程的学习，对网络知识较为感兴趣。所以在讲一些原理性比较强的内容时，学生也能积极配合。教学目标教学目标知识与技能：1理解 IP 地址的概念、掌握 IP 地址格式及分类。2了解 IP 地址的管理方式及 IP 地址资源的分配情况。过程与方法：1在观察、类比及动手实践的基础上对 IP 地址有直观的认识。2培养学生的动手实践能力，实现概念和实践
3、的衔接。情感、态度与价值观：1建立起良好的合作精神。2培养学生认真学习的态度，提高探索新知识的兴趣。3了解技术的实现方法，提高学习网络技术的兴趣。教学重点教学重点IP 地址的概念、IP 地址的格式。教学难点教学难点IP 地址的分类。教法与学法教法与学法采用问题驱动、自主探究等方式组织课堂教学。在讲授理论知识时采用类比的方法，使抽象概念尽可能通俗易懂。教学辅助教学辅助多媒体教学软件教学地点教学地点多媒体机房教学过程教学过程1、导入小游戏：分别用姓名和身份证号找同学师：在刚刚我找的几位同学中大家记住了几个姓名？又记住了几个身份证号呢？可见姓名容易记忆，身份证号难以记忆。这都是我们生活找某一个人的途
4、径；那么在因特网中将近上亿台计算机又是通过什么方式准确无误的找到需要访问的某一台计算机呢？师：打开两个浏览器窗口，分别输入“”和“220.181.37.55” ，看看会出现什么情况？生：打开了同一张网页师：其实这是网络中访问一台计算机的可以采用的两种方式， ， 域名访问方式类似于我们生活中某个人使用的姓名，220.181.37.5 使用的方式叫 IP 地址类似于我们生活中某个人使用的身份证号，域名和 IP 是网络中访问计算机的两种方式。这两种方式有什么联系呢？大家知道，我们的身份证号是可以唯一标志我们的身份的，但是为什么我们不经常用身份证号来区分不同的人呢？显而易见，身份证一连串的数字难以记忆
5、，而姓名却方便记忆多了。在网络中也是一样，其实网络中的计算机真正的地址标识是 IP 地址，通过 IP 地址才能找到对应的计算机。但是 IP 地址也是一连串的数字，比较难记忆，因此把 IP 进行翻译，翻译成容易记忆的域名。由此，访问计算机就有了域名和 IP 地址两种方式。上节课我们学习了域名，这节课我们来学习一下 IP 地址。2、新授(1)IP 地址的概念因特网是由不同物理网络互连而成，不同网络之间实现计算机的相互通信，必须有相应的地址标识，这个地址标识称为 IP 地址。IP 地址可以唯一标识出主机所在的网络及其网络中位置的编号思考: 1、连入网络的计算机必须有 IP 地址吗？ 2、连入网络的两
6、台计算机的 IP 地址可以相同吗？(2)IP 地址的格式 （根据课件自学）IP 地址是数字型的，32 位(32bit)，由 4 个 8 位的二进制数组成，每 8 位之间用圆点隔开。由于二进制数不利于记忆，通常转换成十进制数表示，把 8 个二进位转换成一个十进制数8 位二进制数最小 00000000（2）0（10）8 位二进制数最大 11111111（2）255（10）所以每个字节用十进制表示后取值范围位 0255问题：可见十进制 IP 地址比二进制 IP 地址要容易记忆。请同学快速判断出下列 IP 地址正确的是：A 218.289.1.0 B 172.16.5 C 202.96.128.68
7、D 202,96,128,143生：C实践：答案 C 的 IP 才是网络的一个合法 IP，那同学们现在所使用的计算机 IP 地址又是怎么表达的呢？请同学们查看本机的 IP 地址。自学查看 IP 地址方法：方法一：右击“网上邻居” ，选择“属性”右击“本地连接” ，选择“属性” Internet 协议（Tcp/ip） ，选择属性方法二：开始菜单运行输入命令 cmd在 DOS 窗口输入命令Ipconfig讨论：本小组同学比较一下 IP 地址，讨论一下有何异同？生：前三位都相同，最后一位不同师：是的，我们发现机房里所有的学生机 IP 地址前 3 位都相同，而只有最后一位不同，为什么呢？这说明了什么了
8、问题呢？事实上 IP 地址有两部分含义，IP 的结构是 IP 地址网络号主机号。网络号用于区分不同的网络，主机号用于在一个网络中区分主机。师：如何理解网络号和主机号呢？先请大家拿出小纸条看一下身份证号，请身份证号前四位是 3100的同学举一下手。3100 代表的上海的居民。请身份证号前四位是 1100 的同学举一下手。1100 代表的北京的居民。另外还有，5101 代表的成都的居民，2301 是哈尔滨，3702 是青岛，3202 是无锡。可见身份证号数字中前四位是确认不同的地区，而后面的几位则是确认该地区的某个人的具体编号。在网络中使用 IP 地址表达的含义也是类似的，全世界有大大小小很多网络
9、，所以 IP 地址用一部分数字代表不同的网络，这就是网络号；而另一部分数字代表该网络中的不同的计算机，这就是主机号。但是因为全世界的网络规模有大有小，为了合理利用宝贵的 IP 资源，IP 地址中表达网络号和主机号的数字位数是不固定的，要看具体的网络而定。请同学们大胆猜想一下，我们刚刚所查看的学生机 IP 地址中哪段代表的是网络号，哪段代表的是主机号？生：略师：要知道我们猜想的对不对，就得先来了解下 IP 的分类(3)IP 地址的分类由于因特网上的网络规模有很大区别，为了合理充分的利用宝贵的 IP 资源，因此 IP 的编址方案将IP 地址空间划分为 A、B、C 三种基本类型，每类有不同长度的网络
10、号和主机号。首先来看一下 IP 地址二进制分类的表达方式：IP 地址网络规模可支持网络数目主机数目A 类很大12616387064B 类中等1638465534C 类很小2097152254可以看出 ABC 三类网络的网络号和主机号是不同的。但如何判断我们查看的学生机 IP 地址哪些数字代表网络号和哪些数字又代表主机号呢？我们首先要判断该首先要判断该 IP 地址是属于哪类网络地址是属于哪类网络！、判断 IP 地址所属的网络类别1、针对二进制 IP 地址表达，我们主 要看第一个字节。 第一位如果是 0 ，则是 A 类；第 1、2 位如果是 10 ，则是 B 类；第 1、2、3 位如 果是 110
11、 ，则是 C 类。2、针对十进制 IP 地址表达也同样是 看十进制 IP 地址的第一位十进制数 字。因为二进制 IP 地址第一字节中 分别有几位二进位是固定的，所以可 以得到不同的十进制范围。二进制 IP 地址第一字节 取值范围对应的十进制取值 范围A 类 0 000001 0 1111110 *1 126B 类10 000000 10 111111128 191C 类110 00000 110 11111 192 223*注：A 类取值范围少了 00000000 和 01111111 两个 特殊值，对应的十进制是 0 和 127IP 址地址范围IP 地址格式A 类1.x.y.z126.x.y
12、.z网络.主机.主机.主机B 类128.x.y.z191.x.y.z网络.网络.主机.主机C 类192.x.y.z223.x.y.z网络.网络.网络.主机分组讨论：问题 1、 我们学师机房它是属于哪种规模的网络？学生机的 IP 是属于哪一类？网络号是哪段？主机号是哪段？问题 2、某单位共有 24 个办公室，每个办公室约放置 3 台计算机，那么在进行网络规划时，最好应考虑采用的 IP 地址是（ ） 。A. A 类地址 B. B 类地址 C.C 类地址 D.其他问题 3、学校要进行网络建设，其基本情况是教职工 150 人，学生机房二个，共 120 台计算机；另外，为避免师生计算机相互干扰，教师机与
13、学生机做简单隔离，则较为合理的方案是：网络数量_个，每个网络采用_类地址。（4）巩固练习(5)IP 地址的管理 因特网地址分配机构（IANA） ，负责全球 IP 地址与域名的管理分级方式管理分级方式管理目前的因特网技术共能提供约 4 亿左右个独立 IP 地址IP 地址资源分配不均衡 中国大多为 C 类小型规模网络 IP 地址，AB 两类很少 下图中的百分比为某国家得到的 IP 地址量占总分配 IP 地址量的百分比IP 地址短缺我们当前使用的 IPv4 采用 32 位的地址长度，只有大约 43 亿(232 = 4294967296)个地址，目前已使用70%左右，但全球有 50 亿的人口，不久的将
14、来 IPv4 定义的有限地址空间将被逐渐耗尽（估计在20052010 年间将被分配完毕） ，形成 IP 地址短缺的局面。如何解决 IP 地址短缺？方法一：扩展 IPV4 的地址位数IPV6。新兴的 IPv6 技术采用 128 位地址，2 的 128 次方形成了一个巨大的地址空间。按保守方法估算 IPv6 实际可分配的地址，整个地球每平方米面积上可分配 1000 多个地址。采用 IPV6 地址后，未来的移动电话、冰箱等信息家电都可以拥有自己的 IP 地址了。方法二：IP 地址动态分配（6）小结 IP 地址的概念 IP 地址的格式 IP 地址的分类 IP 地址的管理（7）知识拓展 仔细观察下，IP
15、 地址第一段数字有没有完全包含 0255 的数字？C 类网络支持的主机数理论上应该是 0255 总共 256 台计算机，为什么这里是 254？问题 1：特殊网络号特殊网络号 网络号必须唯一 网络号不能为 0，0 表示该地址是本地主机，不能传送 网络号不能以数字 127 开头，数字 127 保留给内部回送函数 224255 用做给 D 类和 E 类网络第 % % % % % 1D 类224.x.y.z239.x.y.z用于多点广播(Multicast)，并不指向特定的网络E 类240.x.y.z255.x.y.z为将来使用保留问题 2：特殊主机号特殊主机号 主机号标识在同一网络内必须是唯一的 主机号全为 0 不分配给单个主机，全为 0 的号留给网络本身使用，直接代表网络号。例如：主机 212. 111. 44. 136，属于 C 类网络，所在网络的网络号就是 212. 111. 44. 0 主机号全为 255 也不分配给单个主机，全为 255 的号用作同网络的广播地址。例如：主机 212. 111. 44. 136 所在网络的广播地址为 212. 111. 44. 255。 （所以 C 类网络中，主机号是 1254 代表 254 台不同的电脑。当然，在其
