? 用户数据报协议 ? 网际控制报文协议 ? 地址解析协议
? 反向地址解析协议
三、课堂总结(学生与老师共同完成) 1、TCP/IP协议集
2、无连接与面向连接的通信 3、网际协议IP的主要功能 4、TCP协议的主要功能 5、TCP/IP协议的工作过程 6、其他的协议主要有: 四、课堂练习
1. 谈一谈TCP协议与IP协议的主要区别。 2. TCP/IP协议的工作过程是怎样的? 五、作业
本章练习:1⑿⒀⒁⒂⒃⒄⒅⒆ 补充:下图表达了什么意思?
六、教后记
IP地址与子网
教学目标
1. 掌握IP地址的相关概念; 2. 掌握IP地址的表示方法;
3. 了解IPv6;
4. 理解并掌握子网的概念及子网的编址方法; 5. 掌握子网的划分及子网掩码的使用与计算方法。
教学重点
IP地址的相关概念及子网的相关概念
教学难点
子网掩码的计算
教学课时
讲授2课时
教学设想
IP地址和子网是计算机网络中的非常重要的概念,对后继课程的学习影响较大,在今后的实际工作中也是经常需要用到的概念,一定要使学生很好地掌握。IP地址在教学中可以采用类比法(类比日常生活中的门牌地址)来进行教学,子网的教学也可以采用类比法(类比日常生活中的城市区属的划分)来进行教学。在教学内容上重点要求学生掌握IP地址的相关概念和子网的规划方法。
教学过程
一、引入
为了在网络环境下实现计算机之间的通信,网络中的任何一台计算机必须有一个地址,而且同一个网络中的地址不允许重复。一般情况下在网络上任何两台计算机之间进行数据传输时,所传输的数据开头必须包括某些附加信息,这些符加信息中最重要的是发送数据的计算机地址和接收数据的计算机地址。这个地址就是我们今天要讲的IP地址。
二、新授课
IP地址与子网(板书)
1.IP地址(板书) ⑴ IP地址的概念(板书)
在TCP/IP网络中,每台计算机除了本身固有的被称为MAC地址的硬件地址,还有一个所谓的逻辑地址(IP地址),该地址通常由管理员设置(静态IP地址),亦可由所使用的网络协议(如DHCP,动态主机配置协议)自动设置(动态IP地址)。该地址在该网络中必须是独一无二的。
IP地址是I P协议规定的地址,用以唯一的标识网络中计算机。
为什么不只用具有唯一性的MAC地址来进行通信?
一、并非所有主机都有网卡(如拨号上网);
二、同一网络中的MAC地址可能是很随机的,不便于管理;
三、网卡故障更换或升级MAC地址将变化,网络可能需要重新设置。 IP地址负责将信息包送到正确的网络(或子网),MAC地址用来在本地传送信息包。事实上,当信息包通过互连网络传输时,每次通过路由器,源和目的MAC就发生变化,然后IP地址保持不变。
⑵ IP地址组成与分类(板书)
要唯一确定IP网络上一台计算机需要两条信息:
网络的地址——所在网络地址(网络ID) 在哪个网络上? 所在网络上计算机的地址——主机地址(主机ID)该网络的哪台主机? IP地址由两部分组成:网络地址和主机地址。(板书)
网络地址 类比:家庭地址和IP地址 IP地址共分为5类:A、B、C、D、E
主机地址 A类IP地址:网络地址长度有7位,因此允许有126(2-2)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16,777,214(224-2)台主机。A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。
B类IP地址:网络地址长度有14位,因此允许有16,384(214)个不同的B类网络。主机地址的长度为16位,因此每个B类网络中可以包含65,534(216-2)台主机。B类IP地址结构适用于一些国际性大公司与政府机构等。
C类IP地址:网络地址长度为21位,允许有2,097,152(221)个不同的C类小型网络。主机地址长度为8位,因此每个C类网可以包括256-2=254台主机。C类IP地址特别适用于一些小型公司与普通的研究机构。
D类IP地址不用于标识网络,主要用于其他的特殊用途,如多目的地址的地址广播。
E类IP地址暂时保留,用于某些实验和将来扩展使用。
⑶ IP地址的表示(板书)
7
IP地址由32位二进制数值组成,但为了方便用户的理解和记忆,它采用了点分十进制标记法,即将4字节的二进制数值转换成4个十进制数值,每个数值小于等于255,各个数值之间用“.”来进行分隔,表示成如下的形式
W.X.Y.Z(板书)
⑷ 特殊的IP地址(板书)
网络地址:由一个有效的网络号和一个全“0”的主机号构成。
广播地址:主机号全“1”的IP地址。
回送地址:A类网络地址127.x.y.z是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地计算机进程间通信。这个IP地址叫回送地址。 ⑸ IPv6
IPV6是下一代的IP协议,采用128位地址,一般采用“冒号十六进制”表示,如:
52E6:94C4:0:1234:FFAA:5566:88EC:3489
IPV6理论上可容纳26.6×1023台主机。
128
个不同地址,平均起来地球上每平方米可容纳
IPv6与IPv4相比,主要有以下5项变更。 ⑴ 地址空间扩大; ⑵ 简化数据报头格式;
⑶ 改善各种扩展和选项的支持; ⑷ 支持资源分配; ⑸ 支持协议扩展; 2.子网(板书) ⑴ 划分子网的意义 ?
减少每个子网上的网络通信量(同一子网主机间的广播和通信被路
由器隔开,只在子网中进行),只有不同子网的主机相互通信时,才在路由
器的管理控制下进行跨子网转发
? 便于网络管理(分成几个便于控制的部份,并可由单独的管理员管理本地用户,或在单位内部创建隔离的子网,以阻止非法获取敏感信息)
? ?
提高IP地址的利用率(可使若干物理网络共用单个IP网络地址) 解决物理网络本身的限制问题(如网络分布超过以太网段最大长
度)
⑵ 子网的概念(板书)
将网络内部分成多个部分,对外像任何一个单独网络一样动作,这样
的网络称为子网。(板书)
子网编址将IP地址的主机号部分再划分成子网部分和主机部分。
在子网编址时,通常是从标准IP地址的主机地址部分借位并把它们指定为子网号部分,在借位时,必须保留2b以上作为主机地址。
在子网中,IP地址解释如下:
IP地址=网络地址.(子网地址.主机地址)(板书)
⑶ 子网掩码(板书)
子网掩码是一个32位的数字,其主要作用是将网络地址从IP地址中剥
离出来,求出IP地址的网络号。即告诉TCP/IP主机,IP地址的哪些位对应于网络地址,哪些位对应于主机地址。TCP/IP协议使用子网掩码判断目标主机地址是位于本地子网还是远程子网。
子网中的所有主机必须配置相同的子网掩码。
子网掩码的计算: ◎ 利用子网数来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目,以及每个子网内的所需主机数目。
将子网数目转化为二进制来表示
取得该二进制的位数,为 N
取得该IP地址的类子网掩码,将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网: ① 27=11011
② 该二进制为五位数,N = 5
③ 将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置 1,得到 255.255.248.0
即为划分成 27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。
◎ 利用主机数来计算
① 将主机数目转化为二进制来表示
② 如果主机数小于或等于254(注意去掉保留的两个IP地址),则取得该主机的二进制位数,为 N,这里肯定 N<8。如果大于254,则 N>8,这就是说主机地址将占据不止8位。
③ 使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1,然后从后向前的将N位全部置为 0,即为子网掩码值。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网,每个子网内有主机700台:
① 700=1010111100
② 该二进制为十位数,N = 10
③ 将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置 1,得到255.255.255.255
然后再从后向前将后 10位置0,即为:
11111111.11111111.11111100.00000000
即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。
三、课堂总结(学生与老师共同完成) 1、IP地址
2、子网及子网掩码 四、课堂练习
1. 谈一谈IP地址的认识。
2. 判定下列IP地址类型(A、B或C类)
131.109.55.1 78.35.6.90 220.103.9.56 240.9.12.2 19.5.91.245 129.9.235.52 125.78.6.2
3.判定下列IP地址中哪些是无效的,并说明其无效的原因。 131.255.255.18 127.21.19.109 220.103.256.56 240.9.12.12 192.5.91.25 129.5.91.255 129.9.255.254 10.255.255.254 五、作业
本章练习:3⑷⑸⑹
补充:1. IPV6与IPV4相比,有何优越?
2. 某主机在一个C级网络上的IP地址是198.123.46.237,如果需要将该网络划分为四个子网,子网掩码应取什么?
六、教后记