計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 教案 13-IPV4和IPV6

課程名稱計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)序號13授課教師授課時(shí)數(shù)2學(xué)時(shí)執(zhí)行情況授課班級授課日期基本課題項(xiàng)目三網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)任務(wù)3IP地址課堂類別理論課，職教云加騰訊課堂在線授課。教學(xué)目標(biāo)（含課堂思政）1.知識目標(biāo)：掌握IPV4地址結(jié)構(gòu)與分類掌握子網(wǎng)掩碼的作用了解特殊的IP地址掌握IPV4子網(wǎng)劃分的方法了解IPV4過渡到IPV6的關(guān)鍵技術(shù)2.技能目標(biāo)：掌握IPV4子網(wǎng)劃分的作用和方法3.素養(yǎng)目標(biāo)：了解IPV6的關(guān)鍵技術(shù)4.思政目標(biāo)：B.要在厚植愛國主義情懷上下功夫中國的IPv6地址數(shù)量世界排名第一，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。教學(xué)重點(diǎn)描述掌握IPV4地址結(jié)構(gòu)與分類；掌握子網(wǎng)掩碼的作用解決措施頭腦風(fēng)暴法、直播教學(xué)難點(diǎn)描述掌握IPV4子網(wǎng)劃分的方法解決措施實(shí)例訓(xùn)練、直播教學(xué)設(shè)備設(shè)施職教云多媒體課件教學(xué)方法和手段職教云頭腦風(fēng)暴，騰訊課堂分組討論，線上答疑。

教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)間分配組織教學(xué)點(diǎn)名，清點(diǎn)未到學(xué)生人數(shù)3分鐘復(fù)習(xí)舊課IP地址的作用IP地址和MAC地址的關(guān)系A(chǔ)RP協(xié)議的作用2分鐘導(dǎo)入新課回顧IP地址基礎(chǔ)概念，提出問題：在物聯(lián)網(wǎng)的今天，試圖讓全球每一粒沙子都具有一個(gè)IP地址，那現(xiàn)在的IP地址夠不夠呢？如果不夠，有什么辦法解決呢？5分鐘新課教學(xué)（可加頁）教師學(xué)生設(shè)計(jì)意圖75分鐘課程思政B.要在厚植愛國主義情懷上下功夫中國的IPv6地址數(shù)量世界排名第一，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。截至2021年4月8日，中國總共獲得IPv6地址塊數(shù)量為59039個(gè)，目前排名第二的美國擁有57785個(gè)。中國IPv6擁有總量超過之前一直排名第一的美國，重返世界第一。2021年4月1日，中國教育網(wǎng)申請獲批一個(gè)/20地址塊（240a:a000::），即國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目“未來網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施：未來互聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)施FITI(FutureInternetTechnologyInfrastructure)”，它獲得亞太互聯(lián)網(wǎng)信息中心APNIC分配的/20超大規(guī)模IPv6地址塊(相當(dāng)于4096個(gè)/32地址)，此次獲得地址數(shù)量使得我國IPv6地址總數(shù)躍居全球第一。聽思政案例小故事。中國的IPv6地址數(shù)量世界排名第一，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。課堂講授知識點(diǎn)1：IPv4地址結(jié)構(gòu)IP地址是網(wǎng)絡(luò)層的邏輯地址，用于標(biāo)志數(shù)據(jù)報(bào)的源地址和目標(biāo)地址。在Internet中，一個(gè)IP地址可唯一標(biāo)志出網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)主機(jī)。目前主流的IPv4協(xié)議采用的IP地址長度為4個(gè)字節(jié)，即32位。在書寫時(shí)，通常用4段十進(jìn)制數(shù)表示（稱為點(diǎn)分形式），每段由0~255的數(shù)字組成，段與段之間用小數(shù)點(diǎn)分隔。例如，二進(jìn)制形式的IP地址為：10101100

10101000

0000000

00011001，根據(jù)前面介紹的預(yù)備知識，轉(zhuǎn)換為點(diǎn)分形式的IP地址為：172.168.0.25。如圖3-3-8所示，電話號碼是由區(qū)號與電話號碼組成，北京的區(qū)號是010，武漢的區(qū)號是027，石家莊的區(qū)號是0311。同一地區(qū)的電話號碼有相同的區(qū)號，打本地電話不用加上區(qū)號，打長途電話才需要撥區(qū)號。類似于電話號碼，IP地址是由網(wǎng)絡(luò)號與主機(jī)號兩部分組成的。其中，網(wǎng)絡(luò)號用來標(biāo)志一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，同一網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)號相同，主機(jī)號用來標(biāo)志網(wǎng)絡(luò)中的一臺主機(jī)。一臺Internet主機(jī)至少有一個(gè)IP地址，而且這個(gè)IP地址是全網(wǎng)唯一的。通過類比電話號碼，理解IP地址的結(jié)構(gòu)。把IP地址的知識點(diǎn)類比到生活中的的電話號碼，或者學(xué)號，或者班級。培養(yǎng)學(xué)生擴(kuò)散思維。知識點(diǎn)1：IPv4地址分類在Internet中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)量是一個(gè)難以確定的因素，但是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模卻是比較容易確定的。眾所周知，從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，不同類型的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模差別很大，必須加以區(qū)別。因此，按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小及使用目的的不同，Internet的IP地址可以分為5種類型，包括A類、B類、C類、D類和E類。A類地址適用于大型網(wǎng)絡(luò)，B類地址適用于中型網(wǎng)絡(luò)，C類地址適用于小型網(wǎng)絡(luò)，D類地址適用于組播，E類地址適用于實(shí)驗(yàn)。一個(gè)單位或部門可擁有多個(gè)IP地址，比如，它們可擁有2個(gè)B類地址和50個(gè)C類地址。地址的類別可以從IP地址的最高8位進(jìn)行判別，如表3-3-5所示。例如，IP地址166.111.4.120是A類地址，162.105.129.11是B類地址，而IP地址210.40.0.58是C類地址。那么在以上的IP地址中又有多少是可以分配給主機(jī)使用的呢？那么在以上的IP地址中又有多少是可以分配給主機(jī)使用的呢？通過查閱網(wǎng)絡(luò)資料，了解哪些IP是可以分配給主機(jī)使用的？展開討論帶著疑問自主探究答案，學(xué)會運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)尋求答案，并能夠辨別答案的真?zhèn)?。任?wù)驅(qū)動知識點(diǎn)2：子網(wǎng)劃分假設(shè)一個(gè)學(xué)校的計(jì)算機(jī)系，新建了三個(gè)實(shí)驗(yàn)室，主機(jī)數(shù)量分別是62臺、48臺、50臺?，F(xiàn)給一C類網(wǎng)絡(luò)地址192.168.1.0/24，請將其進(jìn)行子網(wǎng)劃分，分配給這三個(gè)實(shí)驗(yàn)室使用領(lǐng)取任務(wù)，結(jié)合書本，分析子網(wǎng)劃分的方式。（借位方法）為什么要進(jìn)行子網(wǎng)劃分呢?碰到困難，主動尋求答案，一一試錯(cuò)。把理論應(yīng)用到實(shí)操中，舉一反三。破解教學(xué)難點(diǎn)。 任務(wù)驅(qū)動知識點(diǎn)3：IPV4和IPV6IP地址資源耗盡（2011年2月3日）耗盡并非網(wǎng)絡(luò)末日1.科學(xué)的前瞻性2.重要問題下全人類通力合作通過網(wǎng)絡(luò)，尋找IP地址耗盡的解決辦法，并展開討論總結(jié)。解決辦法:1.采用劃分子網(wǎng)和無類別(CIDR)，使IP地址的分配更加合理；2.采用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換，NAT方法以節(jié)省全球IP地址；3.采用具有更加地址空間的新版本的IPV6協(xié)議?？茖W(xué)發(fā)展的前瞻性非常重要，往往對于社會發(fā)展、人類命運(yùn)具有決定性。重要問題的全人類通力合作，引申出網(wǎng)絡(luò)空間共同體的概念，提升國家認(rèn)同感。點(diǎn)評總結(jié)總結(jié)今天的3個(gè)知識點(diǎn)。知識點(diǎn)3IPv4地址基礎(chǔ)知識知識點(diǎn)4IPv4子網(wǎng)劃分知識點(diǎn)5IPv4與IPv6聆聽點(diǎn)評，梳理課堂知識脈絡(luò)，知曉責(zé)任使命。引導(dǎo)學(xué)生善于總結(jié)，舉一反三的能力。課堂小結(jié)知識點(diǎn)3IPv4地址基礎(chǔ)知識知識點(diǎn)4IPv4子網(wǎng)劃分知識點(diǎn)5IPv4與IPv61分鐘布置作業(yè)1.從網(wǎng)絡(luò)攻擊，物聯(lián)網(wǎng)和IPV6的角度，來看IP地址和MAC地址的適應(yīng)性變化。2.課后調(diào)研報(bào)告，IPV9之我見。查閱資料，體現(xiàn)個(gè)人觀點(diǎn)，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。4分鐘教學(xué)反思（可加頁）思政融入特點(diǎn)：1）部分思政元素點(diǎn)還需要進(jìn)一步凝練，提升學(xué)生內(nèi)心觸動，避免占用過長時(shí)間。進(jìn)一步引入科研實(shí)例，在更高層次的人類命運(yùn)共同體意識強(qiáng)化方面進(jìn)一步挖掘，增強(qiáng)對于培