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

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：

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：

（板书演示转换过程）将上述IP 用点分十进制计数法表示。

练习（2分钟）：将IP 地址

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。

思考并计算：各类IP 地址的类别和规模。

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

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。

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。

分离方法：当用子网掩码和任意IP 地址进行按位取与操作时，就可以得到该地址的网络地址；剩下的位即为主机地址。

解（板书该过程，通过例子讲解求网络号和主机号的方法）：

①将十进制IP 地址转换成二进制

二进制00001001 00000001

十进制192 9 200 1

②将十进制子网掩码转换成二进制

二进制00000000

十进制255 255 255 0

③将二进制IP 地址和二进制子网掩码进行按位与操作

00001001

IP 地址