2.2計算機系統(tǒng)互聯(lián)(第3課時)-【新教材】教科版(2019)高中信息技術(shù)必修二學(xué)案

2.2計算機系統(tǒng)互聯(lián)【學(xué)習(xí)目標】1.進一步理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的功能，了解IP地址的作用。2.知道子網(wǎng)掩碼的功能及網(wǎng)關(guān)的作用。3.了解IP地址與域名的關(guān)系，知道域名的表示方法。4.增強維護網(wǎng)絡(luò)安全和自身網(wǎng)絡(luò)隱私的意識?！緦W(xué)習(xí)重難點】教學(xué)重點：IP地址、域名。教學(xué)難點：IP地址的格式。 【學(xué)習(xí)過程】問題引入我們在日常生活中，確認每個人的時候使用身份證而不是名字，那么在網(wǎng)絡(luò)中怎樣區(qū)分每臺計算機呢？（然后小組選代表回答）總結(jié)：在互聯(lián)網(wǎng)中上有成千上百萬臺計算機，為了區(qū)分這些計算機，人們給每臺計算機都要分配一個專門的“地址”作為標識，稱為IP地址，就像每個公民一樣都有唯一的一個身份證號碼，所以網(wǎng)上的每一臺計算機的IP就好比它在網(wǎng)上的身份證號碼。二、IP地址1、IP地址是邏輯地址IP地址（InternetProtocolAddress）是指互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，又譯為網(wǎng)際協(xié)議地址。IP地址是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，它為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個網(wǎng)絡(luò)和每一臺主機分配一個邏輯地址。計算機真正的通信還是依靠物理地址，主要是通過ARP(AddressResolutionProtocol,地址解析協(xié)議）將IP地址解析為MAC（MediumMediaAccessControl）地址，即適配器地址。學(xué)生活動：查詢本機的IP地址。教師提示：開始—>運行—>cmd命令,然后在提示符下輸入命令“ipconfig/all”2、IP地址的格式IP地址(IPv4)由32位二進制數(shù)組成，分為4段（4個字節(jié)），每一段為8位二進制數(shù)（1個字節(jié)），每一段8位二進制，中間使用英文的標點符號“.”隔開，由于二進制數(shù)太長，為了便于記憶和識別，把每一段8位二進制數(shù)轉(zhuǎn)成十進制，大小為0至255。IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”。

IP地址表示為：xxxx.xxxx.xxxx.xxxx點分十進制就是把每個字節(jié)二進制數(shù)值轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，然后有點號將他們隔開。如：11000000.10101000.00000001.00000110即：192.168.1.6知識拓展：二進制與十進制的轉(zhuǎn)換1、十進制轉(zhuǎn)換成二進制轉(zhuǎn)化法則：短除法，用2反復(fù)去除這個十進制數(shù)，直到所得的商為0止，所得的余數(shù)倒排,所得數(shù)就是這個十進制數(shù)的二進制數(shù)。2、二進制轉(zhuǎn)換成十進制轉(zhuǎn)化法則：用二進制的倒數(shù)第一位乘20，倒數(shù)第二位乘21，倒數(shù)第三位乘22，……這樣依次類推，所得結(jié)果的和就是這個二進制數(shù)的十進制數(shù)。3、子網(wǎng)掩碼作用：用來區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。區(qū)分方法：如同我們的家庭地址一樣，IP地址包括網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)掩碼是32位二進制，二進制1對應(yīng)的IP地址位為網(wǎng)絡(luò)編碼，二進制0對應(yīng)的IP地址位為主機編碼。例如：Ip地址為100.4.5.6，子網(wǎng)掩碼為：255.255.224.0，兩者的關(guān)系為：依據(jù)子網(wǎng)掩碼中二進制數(shù)1的個數(shù)，子網(wǎng)掩碼也可以采用子網(wǎng)前綴長度表示，如前面的Ip地址為100.4.5.6也可表示為Ip地址為100.4.5.6/19，表示子網(wǎng)掩碼前面有19位二進制數(shù)1，19也稱為“子網(wǎng)前綴長度”。4、公有地址與私有地址IP地址分為公有IP地址和私有IP地址。公有地址（Publicaddress，也可稱為公網(wǎng)地址）由InternetNIC（InternetNetworkInformationCenter因特網(wǎng)信息中心）負責。這些IP地址分配給注冊并向InternetNIC提出申請的組織機構(gòu)。通過它直接訪問因特網(wǎng)，它是廣域網(wǎng)范疇內(nèi)的。私有地址（Privateaddress，也可稱為專網(wǎng)地址）屬于非注冊地址，專門為組織機構(gòu)內(nèi)部使用，它是局域網(wǎng)范疇內(nèi)的，出了所在局域網(wǎng)是無法訪問因特網(wǎng)的。IP地址的分類1）A類IP地址一個A類IP地址由1字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和3字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“0”，地址范圍10.0.0.0~10.255.255.255。可用的A類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個網(wǎng)絡(luò)有16777216個IP。2）B類IP地址一個B類IP地址由2個字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和2個字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“10”，地址范圍172.16.0.0~172.131.255.255。可用的B類網(wǎng)絡(luò)有16382個，每個網(wǎng)絡(luò)有65536個IP機。3）C類IP地址一個C類IP地址由3字節(jié)的網(wǎng)絡(luò)地址和1字節(jié)的主機地址組成，網(wǎng)絡(luò)地址的最高位必須是“110”。范圍192.168.0.0~192.168.255.255。C類網(wǎng)絡(luò)可達209萬余個，每個網(wǎng)絡(luò)能容納254個主機。4）D類地址用于多點廣播（Multicast）。D類IP地址第一個字節(jié)以“1110”開始，它是一個專門保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò)，目前這一類地址被用在多點廣播（Multicast）中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機，它標識共享同一協(xié)議的一組計算機。地址范圍224.0.0.1-239.255.255.2545）E類IP地址以“11110”開始，為將來使用保留。E類地址保留，僅作實驗和開發(fā)用。全零（“0．0．0．0”）地址指任意網(wǎng)絡(luò)。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是當前子網(wǎng)的廣播地址。A類

8位

0XXXXXXX.X.X.X

1--126B類

16位

10XXXXXX.X.X.X

128--191C類

24位

110xxxxx.x.x.x

192--223subnet

mask

以1來表示網(wǎng)絡(luò)位

0來表示主機位5、默認網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)（DefaultGateway）是子網(wǎng)與外網(wǎng)連接的設(shè)備，通常是一個路由器。當一臺計算機發(fā)送信息時，根據(jù)發(fā)送信息的目標地址，通過子網(wǎng)掩碼來判定目標主機是否在本地子網(wǎng)中，如果目標主機在本地子網(wǎng)中，則直接發(fā)送即可。如果目標不在本地子網(wǎng)中則將該信息送到缺省網(wǎng)關(guān)/路由器，由路由器將其轉(zhuǎn)發(fā)到其他網(wǎng)絡(luò)中，進一步尋找目標主機。一臺主機可以有多個網(wǎng)關(guān)。默認網(wǎng)關(guān)的意思是一臺主機如果找不到可用的網(wǎng)關(guān)，就把數(shù)據(jù)包發(fā)給默認指定的網(wǎng)關(guān)，由這個網(wǎng)關(guān)來處理數(shù)據(jù)包?，F(xiàn)在主機使用的網(wǎng)關(guān)，一般指的是默認網(wǎng)關(guān)。舉個簡單的例子，一套房子內(nèi)部有三個房間、一個大門，房子可以比喻成你的電腦所在的局域網(wǎng)，三個房間可以比喻成你所在局域網(wǎng)中的三臺電腦，房子的大門可以比喻成網(wǎng)關(guān)。當你在房子內(nèi)的一個房間進入另一個房間的時候并不需要經(jīng)過房子的大門；在局域網(wǎng)中也是一樣的，處在同一局域網(wǎng)的中計算機進行通信的時候并不需要用到網(wǎng)關(guān)。當你需要到鄰居家去玩的時候需要要從你家房子的大門出去；相應(yīng)的，局域網(wǎng)中的計算機需要和其它局域網(wǎng)中的計算機、和互聯(lián)網(wǎng)上的計算機進行通信的時候，數(shù)據(jù)包必須要通過網(wǎng)關(guān)才可以到達。這就是為什么我們在有路由器上網(wǎng)的時候，必須要把計算機中的默認網(wǎng)關(guān)地址設(shè)置成路由器LAN接口的地址的原因，因為路由器的LAN接口就是你所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，你的電腦要上網(wǎng)，數(shù)據(jù)包必須要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)出去。6、DNS服務(wù)器DNS（DomainNameServer，域名服務(wù)器）是進行域名(domainname)和與之相對應(yīng)的IP地址(IPaddress)轉(zhuǎn)換的服務(wù)器。DNS中保存了一張域名(domainname)和與之相對應(yīng)的IP地址(IPaddress)的表，以解析消息的域名。DNS是一個按層次結(jié)構(gòu)排列的分布式系統(tǒng)，由許多DNS服務(wù)器組成。DNS服務(wù)器是注冊加入DNS的任何計算機。它具有域名和IP地址的索引，并且在請求時，它可以告訴您與域名關(guān)聯(lián)的當前IP地址。如果它不知道，那么它將嘗試從其他DNS服務(wù)器中找出。因此，當您在瀏覽器中鍵入域名時，瀏覽器會詢問DNS服務(wù)器該域的IP地址是什么，DNS服務(wù)器會嘗試告訴您。設(shè)置DNS并不能提升我們的網(wǎng)速，但設(shè)置正確的DNS可以加快IP的解析速度，從而提高網(wǎng)頁的打開速度。也可以凈化一些運營商廣告。從而提升上網(wǎng)的體驗。至于DNS的數(shù)值盡量去設(shè)置一些公共的DNS，因為公共的DNS沒有商業(yè)利益，比較純凈。在國內(nèi)最常用的就是114DNS，114.114.114.114/114.114.115.115三、域名域名（DomainName)是因特網(wǎng)上一個服務(wù)器或者一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的名字，網(wǎng)絡(luò)間就是通過它來相互訪問的。1、域名的基本結(jié)構(gòu)1)域名系統(tǒng)采用層次結(jié)構(gòu)，按地理域或機構(gòu)域進行分層2)從較高層次向較低層次逐層縮小3)域名是以若干個英文字母和數(shù)字組成，由“.“分隔成幾部分的字符串4)因特網(wǎng)的頂級域名及新的通用頂級域名常見的域名有：域名意義com商業(yè)組織edu教育部門gov政府部門mil軍事部門net主要網(wǎng)絡(luò)支持機構(gòu)org非營利組織int國際組織cn中國2.域名的管理全球域名的管理職責由因特網(wǎng)域名與地址管理機構(gòu)（ICANN）來承擔。中國的域名管理主要由CNNIC（中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心）來管理，管理的主要職責：①域名注冊管理：提供域名管理政策及其規(guī)定、域名注冊服務(wù)機構(gòu)、域名統(tǒng)計信息查詢，同時提供有關(guān)域名問題的解答。②IP地址分配：IP地址分配的有關(guān)規(guī)定、步驟。③目錄數(shù)據(jù)庫服務(wù)：CNNIC負責建立并維護全國最高層次的網(wǎng)絡(luò)目錄數(shù)據(jù)庫，提供對聯(lián)網(wǎng)用戶、網(wǎng)絡(luò)地址、域名、自治系統(tǒng)號等方面信息的查詢服務(wù)。④因特網(wǎng)尋址技術(shù)研發(fā)⑤