教案《计算机网络》

教案

课程名称：《计算机网络》

授课对象：

授课章节：第三章 TCP/IP协议第一节 IP编址方案

课时安排：2节课 90分钟

授课教师：

一、教学目的与要求

1.掌握IP地址的概念、格式和分类；

2.掌握子网掩码的作用及划分子网的方法。

二、教学重点与难点

1.教学重点：IP地址的格式和分类；

2.教学难点：IP地址的格式和分类、通过子网掩码划分子网的方法。

三、教学方式

以理论讲授为主，通过课堂提问、讨论的方式开展互动，加强教学效果。四、教学过程的设计和组织

第三章 TCP/IP协议

首先回顾前面章节所讲的计算机网络体系结构，引出网络分层协议的工业应用标准——TCP/IP协议。思考并讨论以下问题：

1.现实生活中我们用身份证来标识每一个公民，在复杂的网络世界如何

标识每一台计算机？

2.学校采用学校->学院->系->专业->班级的分层体系管理学生，网络世

界如何管理计算机呢？

3分钟左右，让学生举手回答，可能有以下情况：

对第一问：一种情况是给网络中每台计算机取一个名字；或者给每一台计算机一个编号……

对第二问：一种情况是我们将网络按照行政区域分层管理；或者将计算机网络按照类似于学校分层管理的方式管理……

讨论中有可能出现继续提问：取名字如何保证统一性；编号如何保证唯一性；

分层如何确定层次性……

教师根据上述问题及其讨论情况开展点评，指出IP地址就是用来标识网络中计算机的编址方案，不仅解决了第一个问题，也同时解决了网络计算机的层次问题。

第一分节 IP编址方案

1．IP地址定义和作用

对比现实生活中身份证制度，不管某个人什么名字、什么民族、什么地区、什么性别，但都有唯一的18位身份标识，参照身份证制度提出IP地址概念。

IP地址：就是因特网上的每台主机被分配的唯一地址，也称为互联网地址，用于所有与该主机的通信中。

举例IP地址和我们的家庭地址的联系；IP地址与电话号码的联系。

思考：为什么要使用IP地址？（2分钟）

原因（在同学们回答基础上归纳提出）：

●可以通过IP地址屏蔽各种物理网络的地址差异；

●每种网络都有各自的技术特点，其物理地址各不相同；

●统一物理地址的表示方法不现实；

●互联网对各种物理网络地址的“统一”可以通过IP地址在网络层完成。

2．IP地址的格式

提问：再次对比IP地址和身份证编号，提问学生身份证编码的格式如何，是否对IP地址的设计有借鉴作用。

在学生回答后，列举成都地区的身份证编号如510101************，分析该身份证号编码的规则1-2位表示省、自治区、直辖市代码，3-4位表示地级市、盟、自治州代码，5-6位表示区县代码；7-14位表示出生年月日；15-17位为顺序号，18位为校验码。根据上述分析得出其编制规则，即地区编码+出生日期+区分码。由此引出IP地址的格式。

一个完整的IP的地址由一组32位(bit)二进制组成，每8位为一个分段(Segment)，共分为4段，段与段之间用小圆点.隔开。如：

11001010.01110000.01010001.00100010

这种表示方式称为“点分二进制表示法”。

提问：点分二进制表示法有什么弊端？

根据学生回答，指出点分二进制表示法的弊端：

●数字太长，记忆不方便，书写不方便，

●而且非专业人士难以读懂。

解决办法：

引出改进的表示方法——点分十进制计数表示法，利用表格回顾二进制——十进制之间转换方法（根据学生对进制转换情况可以适当复习一下），同时讲解点分十进制表示法。

二进制和十进制之间的关系：

11001010.01110000.01010001.00100010=202.112.81.34

练习（2分钟）：将IP地址11000000.01101010.01111110.11000001用点分十进制计数法表示。（公布答案：192.160.126.193，根据学生掌握情况可以讲解一下过程，进一步巩固掌握）

对该表示法进行课堂总结：

（1）每一个IP地址由四段组成；

（2）每段用小数点隔开；

（3）每个数字的取值范围在0-255之间。

借鉴身份证的分段编码规则，IP地址也由网络号和主机号两段构成。表示为：IP-address::={,} 3．IP地址的分类

NIC(国际网络信息中心)将IP地址分成五类，A类，B类，C类，D类和E 类。通过列表方式进行演示。

根据学生计算情况，给出常用的三类IP地址的比较：

课堂讨论：

（1）三类IP地址如何区分？

（2）加入某公司要建立一个拥有1500台计算机规模的网络，可以采用什么类型的IP地址；加入要建立一个拥有200台计算机规模的网络，

可采用什么类型的IP地址？

（3）假设教学机的IP地址为172.16.16.15，属于哪类IP地址？

课堂教学总结：

教师在讲授网络地址与主机地址时采用恰当的类比：如确定某个同学所在的位置，网络地址好比同学的班级，主机地址类似同学的座位号。进一步通过上述三个讨论引导学生对三类IP地址概念的理解掌握并回答三个问题。

（1）判断某个IP地址属于哪类网络：看第一个数字0-127A网，128-191B网，192-223C网。

（2）1500台主机大于254小于65534，应采用B类网络。200台计算机应采用C类网络。

（3）172.16.16.15属于B类网络IP地址。

第二分节子网掩码

1．子网掩码

思考（2分钟）：IP地址是32位二进制，分为网络部分和主机部分，任意给定一个IP地址，如何区分哪些位表示网络，哪些位表示主机？

根据讨论引出子网掩码：网络管理员使用子网掩码来区分IP地址中的网络号和主机号。子网掩码将所有的网络位用1标识，主机用0 标识。子网掩码就像一个过滤器，把一个完整的IP地址的网络部分和主机部分成功分离。