第二單元 第一節 認識IP地址
授課教師 黃業(yè)聰 授課年級：高二
一、教材分析
本節課所使用的教材是中國地圖出版社的普通高中教材《網(wǎng)絡(luò )技術(shù)應用（選修）》，教學(xué)內容是第二單元第一節的內容。通過(guò)必修課程中網(wǎng)絡(luò )部分內容的介紹，學(xué)生對網(wǎng)絡(luò )有了初步的了解，體驗到網(wǎng)絡(luò )的多方面作用，且在第一單元中已經(jīng)對兩臺計算機對等連接作了介紹，其間提到了IP地址的設置問(wèn)題，但只是作為一個(gè)數值填寫(xiě)到了TCP/IP協(xié)議屬性中，學(xué)生并不了解它的內涵。本章在此基礎上介紹IP地址，從學(xué)生的角度來(lái)看，學(xué)生對網(wǎng)絡(luò )域名更為熟悉，隨著(zhù)對網(wǎng)絡(luò )技術(shù)更深一步的學(xué)習，不可避免地需要接觸到IP地址，本節內容在網(wǎng)絡(luò )技術(shù)中是一個(gè)很重要的基礎知識點(diǎn)。但由于知識內容本身比較抽象，學(xué)生不太容易掌握，在授課過(guò)程中，結合任務(wù)單（附錄），讓學(xué)生在思考實(shí)踐中接受這個(gè)概念。
二、學(xué)生分析
學(xué)生對網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)有了一定的了解。在使用網(wǎng)絡(luò )的過(guò)程中基本上已不存在什么問(wèn)題，但只限于使用，對于網(wǎng)絡(luò )的內涵、基礎知識還知之甚少。他們對域名比較熟悉，但是對IP地址還很陌生。要想讓他們理解抽象的IP地址的概念，最好的方法是用其熟悉的電話(huà)號碼、通訊地址來(lái)作類(lèi)比。
三、教學(xué)目標分析
讓學(xué)生知道網(wǎng)絡(luò )間是如何實(shí)現相互訪(fǎng)問(wèn)相互通訊的，體會(huì )因特網(wǎng)中IP地址的組織和管理的重要性，了解IP地址的概念、格式和分類(lèi)，并掌握IP地址的書(shū)寫(xiě)方法，知道IP地址的管理方法，另外就全球IP地址短缺的問(wèn)題，讓學(xué)生感受IP地址的有限性的分配的不平衡性，使學(xué)生樹(shù)立節約資源、合理使用資源的意識。
四、教學(xué)重點(diǎn)：IP地址的格式與分類(lèi)
五、教學(xué)環(huán)境：多媒體教室
六、教學(xué)過(guò)程
【教學(xué)導入】大家都對電話(huà)號碼都是比較熟悉的，假如我要給某個(gè)同學(xué)家打電話(huà)，那么首先他家一定要有個(gè)號碼，并且整個(gè)號碼是唯一的，否則會(huì )帶來(lái)很多誤會(huì )，比如，0898－86232121。那么，同樣的道理，我們的電腦要能上網(wǎng)，他也是要有個(gè)IP地址的。這個(gè)個(gè)IP地址就相當于電話(huà)號碼的功能一樣一樣，也是唯一的。
【IP地址的概念】IP是英文Internet Protocol的縮寫(xiě)，意思是“網(wǎng)絡(luò )之間互連的協(xié)議”，也就是為計算機網(wǎng)絡(luò )相互連接進(jìn)行通信而設計的協(xié)議。按照TCP/IP（Transport Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制協(xié)議/Internet協(xié)議）協(xié)議規定，IP地址用二進(jìn)制來(lái)表示，每個(gè)IP地址長(cháng)32bit，比特換算成字節，就是4個(gè)字節。例如一個(gè)采用二進(jìn)制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長(cháng)的地址，人們處理起來(lái)也太費勁了。為了方便人們的使用，IP地址經(jīng)常被寫(xiě)成十進(jìn)制的形式，中間使用符號“.”分開(kāi)不同的字節。于是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點(diǎn)分十進(jìn)制表示法”，這顯然比1和0容易記憶得多。有人會(huì )以為，一臺計算機只能有一個(gè)IP地址，這種觀(guān)點(diǎn)是錯誤的。我們可以指定一臺計算機具有多個(gè)IP地址，因此在訪(fǎng)問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)，不要以為一個(gè)IP地址就是一臺計算機；另外，通過(guò)特定的技術(shù)，也可以使多臺服務(wù)器共用一個(gè)IP地址，這些服務(wù)器在用戶(hù)看起來(lái)就像一臺主機似的。
【教師活動(dòng)】一個(gè)IP地址他是全球唯一的，一臺電腦可以有2個(gè)或者多個(gè)IP地址，但是絕對不可能一個(gè)IP地址兩臺電腦公用。舉例子說(shuō)明，比如：202.100.192.68
【教師活動(dòng)】IP地址它是32位的2進(jìn)制的，因為電腦它只懂2進(jìn)制的啊，大家看課本那個(gè)例子，可以知道，它的組成是4個(gè)字節，每個(gè)字節8位，中間用小數點(diǎn)隔開(kāi)。但是在實(shí)際的應用的時(shí)候可能很難記住，所以，我們采用10進(jìn)制來(lái)表示，比如: 202.100.192.68，大家觀(guān)察它有什么特點(diǎn)？
【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論發(fā)言，它也是4個(gè)字節，中間用小數點(diǎn)隔開(kāi)。并且每個(gè)數字不能超過(guò)254，每個(gè)IP地址都包含2個(gè)部分，一個(gè)是網(wǎng)絡(luò )標識，另一個(gè)是主機標識，比如：202.100.192.68
，網(wǎng)絡(luò )標識就是202.100.192；主機標識就是68
【二進(jìn)制和十進(jìn)制轉化】如果給你的IP地址是192.168.1.99,它是十進(jìn)制，又如何進(jìn)行與運算呢？那么這就需要將十進(jìn)制轉換為二進(jìn)制，十進(jìn)制數轉換成二進(jìn)制數，這是一個(gè)連續除2的過(guò)程：把要轉換的數，除以2，得到商和余數，將商繼續除以2，直到商為0。最后將所有余數倒序排列，得到的數就是轉換結果。例如：將十進(jìn)制數15轉換成二進(jìn)制數
【教師活動(dòng)】相與的結果是二進(jìn)制，我們習慣的是十進(jìn)制，那又該怎么辦？必須要把二進(jìn)制數轉換為十進(jìn)制數。二進(jìn)制數從右邊往左邊數，第0位的權值是2的0次方，第1位的權值是2的1次方……第N位的權值是2的N-1次方，所以，設有一個(gè)二進(jìn)制數： 01100100，轉換為十進(jìn)制數為：用橫式計算為：0×20+ 0×21 + 1×22 + 0×23 + 0×24 + 1×25+ 1×26 + 0×27＝100
【IP地址的分類(lèi)】
A:1-127,B:128-191;C:192-223;D:224-239;E:240-255一般我們用的最多的是C類(lèi)，D、E是作為備用的。但是局域網(wǎng)當中的IP地址很特殊，一般都是以192.168開(kāi)頭的，IP地址又分為靜態(tài)IP和動(dòng)態(tài)IP,
【動(dòng)態(tài)分配IP地址】什么是動(dòng)態(tài)分配IP地址呢？IP地址的動(dòng)態(tài)分配原理：把所有的IP地址集中起來(lái)管理，等到有人提出請求的時(shí)候，分配其中的任意一個(gè)IP地址給他，而他用完之后就把使用權收回。也就是說(shuō)只要同時(shí)打開(kāi)的計算機數量少于或等于可供分配的IP地址，那么，每臺計算機就會(huì )自動(dòng)獲取一個(gè)IP地址，并實(shí)現與Internet的連接。這樣既可以保證所有的人夠能上網(wǎng)，又可以避免資源的浪費。動(dòng)態(tài)IP是靠DHCP來(lái)分配的。
【IP地址的分配和管理】是有專(zhuān)門(mén)的部門(mén)來(lái)管理的，這個(gè)單位就是：LANA，其他的部門(mén)是沒(méi)有權利的，就好如一個(gè)單位沒(méi)有權力決定自己所屬城市的街道名稱(chēng)和門(mén)牌號。如何分配IP地址
TCP/IP協(xié)議需要針對不同的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行不同的設置，且每個(gè)節點(diǎn)一般需要一個(gè)“IP地址”、一個(gè)“子網(wǎng)掩碼”、一個(gè)“默認網(wǎng)關(guān)”。不過(guò)，可以通過(guò)動(dòng)態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP），給客戶(hù)端自動(dòng)分配一個(gè)IP地址，避免了出錯，也簡(jiǎn)化了TCP/IP協(xié)議的設置。那么，局域網(wǎng)怎么分配IP地址呢？互聯(lián)網(wǎng)上的IP地址統一由一個(gè)叫“IANA”（Internet Assigned Numbers Authority，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )號分配機構）的組織來(lái)管理。
【教師活動(dòng)】那什么是子網(wǎng)掩碼呢？大家能不能在書(shū)上找到答案呢？
【學(xué)生活動(dòng)】回答
【教師活動(dòng)】（小節）子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的二進(jìn)制值，在TCP/IP協(xié)議中，子網(wǎng)掩碼的作用是用來(lái)區分IP地址中的網(wǎng)絡(luò )號與主機號。換句話(huà)來(lái)說(shuō)子網(wǎng)掩碼是用來(lái)區分網(wǎng)絡(luò )上的主機是否在同一網(wǎng)絡(luò )段內。
【教師活動(dòng)】例如：計算IP地址為：202.99.160.50，子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0的網(wǎng)絡(luò )地址。那么下面就請大家以小組為單位來(lái)做這個(gè)題目，看那一組做的最快。A類(lèi)IP地址的子網(wǎng)掩碼是:255.0.0.0;B類(lèi)IP地址的子網(wǎng)掩碼是:255.255.0.0; C類(lèi)IP地址的子網(wǎng)掩碼是:255.255.255.0
【IP地址的發(fā)展前景】目前，我們用的還是第四帶IP地址，位數是32位，理論上最多可以又2的32次方，個(gè)數很有限，所以我們現在產(chǎn)生了第六代IP地址，位數是128位，就是2的128次方，IPV6個(gè)數是無(wú)限的，加入把IPV4看作一個(gè)雞蛋，那么IPV6就好比以個(gè)地球，，意思就是說(shuō)地球上的每個(gè)沙子都可以分配一個(gè)IP地址。
【大家思考】為什么公安部門(mén)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )來(lái)找到犯罪嫌疑人呢？
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