内容正文:
《计算机网络基础》(第2版)教案
课 题
项目二任务三Internet地址
课 型
新授课
课 时
2
授课班级
授课时间
授课教师
教材分析
本任务通过讲解IP编址方式及IP地址分类,学习子网掩码、网络地址、广播地址的相关计算方式。通过任务学习,更加了解IP地址,更灵活掌握分配IP地址的方法,子网的划分方法,从而熟练地应用于日常生活学习当中,树立节约信息网络资源观念。
学情分析
授课对象为高一年级的学生,同学们对IP地址听的很多,但并不了解IP地址,对于刚接触计算机网络的学生来说,IP地址、子网掩码、网络地址、广播地址比较容易混淆。本次任务涉及大量计算内容,是学生的弱项;通过对本次内容的学习,可以让学生更加全面的了解IP,对于后期组建网络也有很多帮助,所以主动学习IP地址的意愿很强。
学习目标
知识目标
■掌握IP地址的基本概念。
■掌握IP地址的分类。
■理解子网掩码的作用。
【能力目标】
■能够进行二进制和十进制之间的相互转化。
■能够进行网络地址的相关运算。
学习重难点
学习重点:IP地址的结构与分类
二进制和十进制之间的相互转化
学习难点:网络地址的相关运算
教学方法
教学方法:案例引入法,任务驱动法,任务练习法
学习方法:合作探究,自主学习,协作学习
课前准备
PPT,素材,多媒体
教学媒体
电子白板
教学过程
教学环节
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
活动一:
创设情境
生成问题
(一)在Internet上连接的所有计算机,从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现,我们称它为主机。为了实现各主机间的通信,每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样,才不至于在传输数据时出现混乱。
请同学们回答:什么是IP地址呢?IP地址作为互联网的逻辑地址是不是也应该有层次呢?
每台连接到Internet上的计算机都必须有一个唯一的地址,即IP地址。 IP地址是一个逻辑地址,由IP地址管理机构进行统一管理与分配,有了这个地址其他计算机才能与其通信。
(二)如果IPV4不够用时,就要采取方法,从原有的IPV4升级位数,所以IPv6技术应运而生,IPv6所拥有的地址容量约是IPv4的8×1028倍,达到2128个,能够有效缓解网络地址资源数量有限的问题,将会逐渐取代目前被广泛使用的IPv4。
讨论一:家庭住址我们按照国家、省、市、区、县、乡、村、分层写,那么IP地址呢?
讨论二:电话号码不够用的时候?我们采取了哪些方法呢?身份证号一开始是15位,后来为什么要升级为18位呢?随着计算机技术及网络技术的发展,身边的每一个设备都可能接入Internet,基于IPv4技术的IP地址近乎枯竭。又如何有效缓解网络地址资源数量有限的问题呢?
通过家庭住址每一个同学都知道的入手,引出IP地址的概念、位数以及分层思想。
通过电话号码、身份证号的升级,引出IPV4也会有枯竭的一天,引出IPV6.
活动二:
调动思维
探究新知
(一)如何查看本机的IP地址
(1)按下“win+r”快捷键打开运行。
(2)输入cmd后回车,在命令窗口中输入ipconfig/all,回车后即可找到ipv4地址。
(二)1.IP地址的结构
IP地址由32位二进制数值组成,分为四个字节,这32位二进制数包括网络地址和主机地址两部分,网络地址用来标示一个物理网络,主机地址用来标示这个网络中的一台主机。在一个局域网中,所有主机的网络地址都相同,只是其主机地址不同。
为了方便用户的理解和记忆,采用点分十进制表示法将32位的地址按字节进行分组,再将每个字节的数据转换成十进制数,各数值之间用“.”分隔。
2.IP地址的分类
为了满足不同的网络需求,将IP地址划分成5类。这5类IP地址以A、B、C 、D、E来表示,A类、B类和C类为基本的IP地址 ,D类为多播地址,E类留待后用。每类地址由不同长度的网络号和主机号组成。
(1)A类IP地址。A类IP 地址的第一位为“0”,网络地址长度为7,因此允许有126(2⁷-2)个不同的A类网络(网络地址的0和127有特殊的用途,
不作为网络地址)。主机地址的长度为24位,表示每个A 类网络中可以包含16777214(224-2)台主机。 A类IP地址适用于超大规模网络,IP地址范围为1.0.0.0~126.255.255.255。
(2)B类IP地址。B类IP地址的前两位为“10”,网络地址长度为14位, 因此允许有16384(214)个不同的B类网络。主机地址的长度为16位,表示每个B类网络中可以包含65534(216-2)台主机。B类IP地址适用于大中型规模网络,IP 地址范围为128.0.0.0~191.255.255.255。
(3)C类IP 地址。C类IP 地址的前3位为“110”,网络地址长度为21位,因此允许有2097152(221)个不同的 C 类网络。主机地址的长度为8位,表示每个C 类网络中可以包含254(2⁸-2)台主机。 C类IP地址适用于小型 网络,IP 地址范围为192.0.0.0~223.255.255.255。
(4)D类IP地址。D类IP地址的前4位为“1110”,IP地址范围为 224.0.0.0~239.255.255.255。D类地址不用于标示网络,主要用于其他的特殊用途,如多目的地址的地址广播。
(5)E类IP地址。E类IP 地址的前5位为“11110”,IP 地址范围为240.0.0.0~
247.255.255.255。E类IP 地址暂时保留,用于某些实验和将来扩展使用。
3.特殊IP地址
(1)网络地址:由一个有效网络号和一个全0主机号构成。
(2)广播地址:由一个有效网络号和一个全1主机号构成。
(3)回送地址:回送地址特指127.0.0.1,用于测试网卡驱动程序、TCP/IP协议是否正确安装,网卡是否工作正常。
在计算网络中可以容纳的主机数量时,主机号全为0的IP 地址为网络地址,全为1的 IP 地址为广播地址,是不能分配给某个特定的主机使用的,所以,每个网络中所容纳的主机数量是“2n-2”台(n指用于标示主机的二进制数)。
4.私有IP地址
私有IP地址专门为内部网络使用,不能在Internet 上出现。IP 协议约定在A类、B类、C类IP 地址中分别预留一部分IP 地址,用于内部网络(如企业网、校园网和行政网等)使用。
A类10.0.0.0~10.255.255.255;
B类172.16.0.0~172.31.255.255;
C类192.168.0.0~192.168.255.255
分小组讨论一:既然网络中的主机都要拥有IP地址,那么如何查看本机的IP地址呢?
思考问题:我们学校有3000多学生,我们会采取按照年级、专业和班级把学生分成类,那么IP地址呢,从0.0.0.0开始到255.255.255.255结束,是不要也要采取一种方法进行分类呢?
请同学们说一说你身边的特殊学生,他们都有什么样的优点。
查看出本机的IP地址,学生就亲眼看到了IP地址点分十进制的写法,顺其自然引出IP地址的结构。
通过举例,激发学生思考,引出IP地址的分类方法以及地址类别。
通过特殊学生,的各种优点,引出IP地址也有特殊的,这些IP地址也在不同场合发挥着同等重要的地位。
活动三:
调动思维
探究新知
师生共同探讨:
(一)子网掩码的作用
子网掩码是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个:一是用于确定IP地址中的网络号和主机号;二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。
(二)子网掩码的类型
1.定长子网掩码 (FLSM)
(1)默认子网掩码:子网掩码以4个字节32位表示,子网掩码中为1的部分定为网络号,为0的部分定为主机号。因此,当IP地址与子网掩码二者相与(AND)时,非0部分即为网络号,为0部分即为主机号。
(2)自定义子网掩码:
将一个网络划分为几个子网,需要每一段使用不同的网络号或子网号。
2.变长子网掩码 (VLSM)
变长子网掩码是与定长子网掩码相对应的一种子网划分方式。专用于一些特定情况下,根据不同网段中的主机个数使用不同长度的子网掩码。变长子网掩码在局域网中较少用到,在Internet中却是屡见不鲜。
引导学生思考如下问题
(一)我们学校二年级有4个信息班,分成4个信息班的好处是什么?
(二)如果把4个信息班合为一个班级,好不好管理。
(三)4个信息班一定要非常严格的人数一致吗?还是可以根据实际情况,定制人数呢?
Internet是是全球信息资源的集合,有很多信息搜索的方法。比如现在各种AI的出现,将各种工具分门别类应用好,对于学习绝对事半功倍。
活动四:
巩固练习
素质提升
1.什么是IP地址,IPV4版本的IP地址有多少位组成,分为哪两部分。
2.IP地址分为哪几类,范围分别是多少。
3.私有IP的种类及范围。
4.什么是子网掩码。
根据巩固练习,总结并回答本节课知识点。
利用题目,再次强调本节课的重点和难点。
课堂小结
作业布置
1.假设取得网络地址200.200.200.0,子网掩码为255.255.254.0,现在一个子网A有200台主机,另外4个子网均有50台主机,请问如何划分子网,才能满足要求。请写出五个子网的子网掩码和可用主机IP地址范围。
板书设计
任务三Internet地址
(1)A类A类:1.0.0.0~126.255.255.255
(2)B类:128.0.0.0~191.255.255.255;
(3)C类:192.0.0.0~223.255.255.255;
(4)D类:224.0.0.0~239.255.255.255;
(5)E类:240.0.0.0~247.255.255.255
1.(重点)IP地址的概念和分类。
2.(重点、难点)二进制和十进制之间的相互转化
(1)子网掩码
(2)网络地址
(3)广播地址
3.(难点)网络地址的相关运算
教学反思
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