计算机网络 教案 12-IP地址和MAC地址

课程名称计算机网络序号12授课教师授课时数2学时执行情况授课班级授课日期基本课题项目三网络规划与设计任务3IP地址课堂类别理论课，职教云加腾讯课堂在线授课。教学目标（含课堂思政）1.知识目标：掌握IP地址的概念和结构掌握IP协议掌握IP地址和MAC地址的对应关系2.技能目标：通过wireshark软件定位IP协议3.素养目标：了解IP地址和MAC两种寻址方式的异同点4.思政目标：F.要在增强综合素质上下功夫脚踏实地，不忘初心IP地址是由32位二进制组成的全世界范围内唯一的地址，为了方便统计查看，一般会把二进制转换成十进制记录，学生在转换过程中容易出错，引导他们任何时候都要脚踏实地，不忘初心，一步一个脚印。教学重点描述掌握IP地址的概念和结构解决措施头脑风暴法、直播教学难点描述掌握IP地址和MAC地址两种寻址方式，以及它们的对应关系解决措施头脑风暴法、直播教学设备设施职教云多媒体课件教学方法和手段职教云头脑风暴，腾讯课堂分组讨论，线上答疑。

教学环节教学设计时间分配组织教学点名，清点未到学生人数3分钟复习旧课网络互联的概念，以及典型的网络互联设备的功能和适用场景。2分钟导入新课职教云推送数据链路层的复习内容，以及网络层在TCP/IP协议簇的位置和作用。回顾数据链路层概要，提出问题：链路层解决了传输问题，经过路由器远程传输如何实现？引出本章的网络层5分钟新课教学（可加页）教师学生设计意图75分钟课程思政F.要在增强综合素质上下功夫脚踏实地，不忘初心IP地址是由32位二进制组成的全世界范围内唯一的地址，为了方便统计查看，一般会把二进制转换成十进制记录，学生在转换过程中容易出错，引导他们任何时候都要脚踏实地，不忘初心，一步一个脚印。兴趣浓厚，特别对IT新技术有兴趣；不太喜欢数学相关的计算。激发兴趣；培养自主学习能力，强化互联网人的职责。课堂讲授知识点1：初识IP地址\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"IP地址就像是我们的家庭住址一样，如果你要写信给一个人，你就要知道他（她）的地址，这样邮递员才能把信送到。计算机发送信息就好比是\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"邮递员，它必须知道唯一的“家庭地址”才不至于把信送错人家。只不过我们的地址是用文字来表示的，计算机的地址用二进制数字表示。IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“\t"/item/IP%E5%9C%B0%E5%9D%80/_blank"点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）。做职教云的练习题，尝试把以下的IP地址进行十进制和二进制之间的转换。13.11.10.1223.21.20.2240学生在转换过程中容易出错，引导他们任何时候都要脚踏实地，不忘初心，一步一个脚印。情境教学知识点2：IP地址和MAC地址将教师讲课用计算机作为道具，提起学生兴趣。与学生互动，随机请学生板书自己的信息，为后面类比做准备。板书如下：姓名：学号：手机号码：寝室号：既然计算机的网卡已经有物理地址（MAC地址）了，那为什么还需要IP地址呢？这是很多初学者会问到的问题。如图3-3-1所示，网络中有三个网段，一个交换机对应一个网段，使用两个路由器连接这三个网段。如果计算机A给计算机F发送一个数据包，则必须在网络层给数据包添加源IP地址（）和目的IP地址（）。由教师身份标识入手，让学生讨论自己的身份标识，例如：姓名、学号、身份证号码、手机号码等。学生思考问题：MAC地址和IP地址都是用来寻址，而且都可以唯一的标识坐在的站点，为什么需要两个地址同时存在？引导同学们“知同”而“辨异”，通过不同的场合辨别分析对比，平时主动思考，面对具体问题可以拓展出不同的分析方法。 情境教学类比：MAC地址和IP地址的作用范围不一样，类比于程序设计中的“局部变量”和“全局变量”。现象：IP地址是源站点通过应用层的DNS获取的，而在MAC帧层，目的MAC地址不知道，那么如何获取呢？了解ARP协议的作用：通过已知的IP地址获取MAC地址。掌握ARP协议的流程：“一问一答”的形式。1.面一个貌似神秘的未知领域，不要害怕，脚踏实地，庖丁解牛，最终可以解决难题。2.学习设计思路比学习协议本身更为重要，作为通信人，要理解这种从无到有，从有到优的心路历程。提升创新意识。情境教学ARP协议和RARP逆地址解析协议如图3-3-2，设在一个以太网上，主机A和主机B之间要通过IP通信，则双方必须知道对方的MAC地址。每台主机都设ARP高速缓存，维护一个IP地址到MAC地址的转换表，即为ARP表，表中存放最近使用过的与本机通信的同网主机的IP地址和MAC地址的映射。在主机启动时，ARP表为空。RARP协议可以实现MAC地址到IP地址的转换。无盘工作站在启动时，只知道自己的网络接口的MAC地址，而不知道自己的IP地址。它首先要使用RARP协议得到自己的IP地址后，才能和其他服务器通信。实操：通过ENSP搭建以下TOPO图，并抓取ARP协议的数据包。分析ARP协议的请求和响应包，加深对IP地址和MAC地址的关系。把理论应用到实操中，举一反三。破解教学难点。点评总结检查各位同学的ENSPTOPO配置和ARP数据包，分析ARP请求和响应包，解释已知IP地址获取MAC地址的过程。聆听点评，梳理课堂知识脉络，知晓责任使命。强化奋发图强，脚踏实地，不忘初心的精神。课堂小结1.IP地址的概念和结构2.IP地址和MAC地址的对应关系5分钟布置作业分钟教学反思（可加页）思政融入特点：本次教学引入要在培养奋斗精神上下功夫的思政内容