IP地址與子網(wǎng)劃分的教學(xué)方法研究

熱比亞·哈斯木

（新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 昌吉 831100）

IP地址與子網(wǎng)劃分的教學(xué)方法研究

熱比亞·哈斯木

（新疆昌吉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 昌吉 831100）

掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為未來(lái)社會(huì)人才競(jìng)爭(zhēng)中的主要能力之一，高校紛紛開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程，以便為社會(huì)輸送更多優(yōu)秀的計(jì)算機(jī)人才。在實(shí)踐教學(xué)中，由于教師所擇的教學(xué)理念和教學(xué)方法較為陳舊，所以學(xué)生很難有效理解和記憶?；诖?，文章主要就計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中IP地址與子網(wǎng)劃分的教學(xué)方法進(jìn)行研究，需要教師根據(jù)學(xué)科特色，選擇合理的教學(xué)方法，幫助學(xué)生更充分了解IP地址與子網(wǎng)劃分內(nèi)容。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；IP地址；子網(wǎng)劃分；教學(xué)方法

計(jì)算機(jī)作為當(dāng)前時(shí)代前沿技術(shù)之一，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)受到了社會(huì)各界廣泛關(guān)注和重視，在人們生產(chǎn)生活中大范圍普及，并成為時(shí)代前沿?zé)衢T專業(yè)之一。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)作為計(jì)算機(jī)專業(yè)中一個(gè)重要分支，在各大高等本科院校和職業(yè)院校均有所開(kāi)設(shè)，成為專業(yè)必修課程，掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)于人才未來(lái)社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)具有十分重要的作用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和基本知識(shí)，而IP地址與子網(wǎng)劃分作為重要教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)也是教學(xué)難點(diǎn)，有助于為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)有序開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由此看來(lái)，加強(qiáng)課程中IP地址與子網(wǎng)劃分的教學(xué)方法研究尤為必要，有助于為后續(xù)研究和教學(xué)提供參考依據(jù)。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程概述

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的重要分支，同時(shí)也是應(yīng)當(dāng)前社會(huì)計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展背景下，為了迎合時(shí)代發(fā)展需要，培養(yǎng)更多高素質(zhì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才，滿足社會(huì)建設(shè)需要[1]。各大高校和職業(yè)院校紛紛開(kāi)設(shè)此門課程，并作為必修課程在各個(gè)專業(yè)設(shè)立。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，IP地址與子網(wǎng)劃分作為其中重要組成內(nèi)容，同時(shí)也是課程教學(xué)重點(diǎn)所在，主要可以將其劃分為IP地址分類、默認(rèn)子網(wǎng)掩碼和如何劃分子網(wǎng)幾個(gè)部分。一般情況下，在實(shí)際教學(xué)中，可能由于教師教學(xué)理念陳舊，在教學(xué)中只講述前兩個(gè)章節(jié)，即IP地址分類與默認(rèn)子網(wǎng)掩碼內(nèi)容，子網(wǎng)掩碼也只是講述A，B，C 3類地址默認(rèn)子網(wǎng)掩碼，對(duì)于后續(xù)的章節(jié)內(nèi)容卻鮮有提及。也正是這種教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生掌握的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)不充分，計(jì)算機(jī)素質(zhì)不完善。其實(shí)，子網(wǎng)劃分才是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)所在，幫助學(xué)生了解子網(wǎng)劃分依據(jù)，掌握IP地址與子網(wǎng)掩碼顯得尤為重要，對(duì)于學(xué)生計(jì)算機(jī)綜合素養(yǎng)養(yǎng)成作用較為突出[2]。但是如果缺少子網(wǎng)劃分內(nèi)容教學(xué)，學(xué)生只是簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)IP地址與子網(wǎng)掩碼內(nèi)容，無(wú)法深入理解IP地址與子網(wǎng)劃分內(nèi)容，實(shí)際應(yīng)用更無(wú)從談起。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中IP地址與子網(wǎng)劃分重點(diǎn)內(nèi)容

2.1 IP地址分類

就當(dāng)前較為常見(jiàn)的IP地址來(lái)看，主要為IPv4，32位，4個(gè)字節(jié)，其中主要涵蓋了主機(jī)地址和網(wǎng)絡(luò)地址兩項(xiàng)內(nèi)容。IPv4主要分為5類，即A，B，C，D，E，在實(shí)際教學(xué)中需要幫助學(xué)生充分掌握這5類劃分依據(jù)和范圍，其中A類地址中的第一個(gè)字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址，后幾個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址；B類地址則是前兩個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)是主機(jī)地址；C類地址則是與A類地址相反，前3個(gè)字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址[3]。在了解到此類基礎(chǔ)知識(shí)以外，還需要幫助學(xué)生掌握十進(jìn)制的書(shū)寫(xiě)方法，如何識(shí)別和轉(zhuǎn)換十進(jìn)制，如A類地址首字節(jié)是在0—127范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制則是00000000—01111111。教師在教學(xué)中，除了講述二進(jìn)制和十進(jìn)制各自的書(shū)寫(xiě)方式以外，還需要重點(diǎn)講述二進(jìn)制和十進(jìn)制之間的靈活轉(zhuǎn)化，為后續(xù)的子網(wǎng)劃分教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，豐富學(xué)生的計(jì)算機(jī)知識(shí)基礎(chǔ)。

2.2 子網(wǎng)掩碼分類

子網(wǎng)掩碼主要是用作區(qū)分主機(jī)地址和網(wǎng)絡(luò)地址，無(wú)論是A類、B類還是C類IP地址，都有各自默認(rèn)子網(wǎng)掩碼，在IP地址二進(jìn)制中連續(xù)為“1”的兩部分對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址，連續(xù)“0”的則是對(duì)應(yīng)IP地址中的主機(jī)地址。諸如，以A類IP地址為例，其默認(rèn)子網(wǎng)掩碼則是255.0.0.0，第一個(gè)“255”對(duì)應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)地址，后續(xù)的3個(gè)字節(jié)則是對(duì)應(yīng)的主機(jī)地址[4]。

在日常使用計(jì)算機(jī)時(shí)，查看計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的IP地址和子網(wǎng)掩碼是基本能力，在教學(xué)中即便沒(méi)有過(guò)分強(qiáng)調(diào)，同樣需要學(xué)生充分掌握。諸如，點(diǎn)擊開(kāi)始—運(yùn)行—輸入CMD，回車確定，在輸入框中輸入 ipconfig/all即可查看計(jì)算機(jī)IP地址和子網(wǎng)掩碼，IP地址為192.168.1.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。這些內(nèi)容在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教材中鮮有提及，需要在教師引導(dǎo)下理解和掌握。除此之外，可能由于IP地址錯(cuò)誤，導(dǎo)致無(wú)法連接互聯(lián)網(wǎng)，這時(shí)就需要自動(dòng)檢測(cè)IP地址，也可以手動(dòng)填寫(xiě)IP地址。此外，還可以手動(dòng)修改IPv4地址為8.8.6.6或是8.8.8.8，此類IP地址是Google全球dns地址，將其作為備用服務(wù)器，同樣可以解決網(wǎng)絡(luò)IP地址錯(cuò)誤的問(wèn)題[5]。

2.3 公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址劃分

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教學(xué)中，公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址概念需要充分掌握，促使學(xué)生可以了解到IP地址具有公私之分。公網(wǎng)地址可以在互聯(lián)網(wǎng)中出現(xiàn)，私網(wǎng)地址則只能存在于個(gè)人組網(wǎng)中。諸如，較為常見(jiàn)的C類地址192.198.1.0-255，就是一個(gè)典型的私網(wǎng)地址，適用于個(gè)人組建局域網(wǎng)，192.168.1.0是表示IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，1—255是IP地址的主機(jī)地址范圍，255則是一個(gè)廣播地址，主要起到連接全網(wǎng)絡(luò)，并向其傳輸廣播數(shù)據(jù)信息的作用[6]。

2.4 子網(wǎng)劃分

子網(wǎng)劃分是教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)所在，對(duì)于后續(xù)的教學(xué)活動(dòng)有序開(kāi)展影響較大。基于此，教師首先應(yīng)該讓學(xué)生了解劃分子網(wǎng)是為了將大網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)小網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省IP地址資源，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，避免網(wǎng)絡(luò)范圍過(guò)大帶來(lái)過(guò)大的負(fù)荷，影響到網(wǎng)絡(luò)性能和用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上來(lái)掌握子網(wǎng)劃分具體位置。子網(wǎng)主要存在于主機(jī)地址中，IP地址中主機(jī)地址從左向右連續(xù)“1”為子網(wǎng)地址，取其中兩位[7]。諸如，C類IP地址第四個(gè)字節(jié)必然是主機(jī)地址，從中選擇連續(xù)的“1”為子網(wǎng)地址，其他字節(jié)則是子網(wǎng)主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼相較于IP地址而言同樣需要取一定位數(shù)，如“11110000”，前3個(gè)字節(jié)中連續(xù)“1”是子網(wǎng)地址，總共有24=16個(gè)子網(wǎng)，剩余的4個(gè)連續(xù)“0”為子網(wǎng)中主機(jī)地址，共有24=16個(gè)主機(jī)地址。

在A，B，C，D，E類默認(rèn)IP地址和子網(wǎng)掩碼中，可以通過(guò)對(duì)IP地址和子網(wǎng)掩碼的“與”運(yùn)算，得到最終的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，將得到的地址轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，進(jìn)行“與”運(yùn)算，1與1是1，1與0是0，0與0是0。最終所得結(jié)果就是IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，而將子網(wǎng)掩碼變“反”后同IP地址“與”運(yùn)算，最終所得結(jié)果即為IP地址的主機(jī)地址。

這種方法在實(shí)際應(yīng)用中，需要將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)才能進(jìn)行計(jì)算，過(guò)程較為復(fù)雜，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，所以不適用于子網(wǎng)劃分。基于此，可以通過(guò)以下方法進(jìn)行子網(wǎng)劃分，將網(wǎng)絡(luò)地址“塊”概念引入到運(yùn)算中，一個(gè)“塊”則代表著一個(gè)子網(wǎng)，256去掉子網(wǎng)掩碼中最后一個(gè)數(shù)，不包括255，可以確定“塊”的大小。如，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，其中192就是子網(wǎng)掩碼中最后一個(gè)數(shù)，排除255，256-192=64，“塊”的大小是64。

教師在IP地址與子網(wǎng)劃分教學(xué)中，需要注意的是一些如全部為“0”的特殊IP地址，或是受限廣播地址，教學(xué)內(nèi)容與正常的IP地址有所不同?？梢酝ㄟ^(guò)建立OSI/RM模型組織教學(xué)活動(dòng)，判斷IP地址在模型中的具體位置，主要起到什么作用。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，由于學(xué)科內(nèi)容較為復(fù)雜、抽象，需要學(xué)生具備較高的邏輯思維能力，所以教師應(yīng)該結(jié)合實(shí)例來(lái)組織教學(xué)活動(dòng)，在訓(xùn)練中來(lái)幫助學(xué)生掌握子網(wǎng)劃分能力，提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)掌握程度，為后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]謝家立.“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)”課程中IP地址與子網(wǎng)劃分的教學(xué)方法[J].考試周刊，2013（37）：143-144.

[2]朱小艷，梁勝彬.基于IP地址的子網(wǎng)劃分算法研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2012（22）：5324-5326.

[3]唐云，羅俊松.IP地址管理及子網(wǎng)劃分[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2011（3）：37-38，50.

[4]李禹材，王世倫.IPv6中按通信子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)劃分網(wǎng)絡(luò)和分配IP地址的方案探討[J].四川師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（1）：97-100.

[5]周麗娟.淺談子網(wǎng)掩碼與子網(wǎng)劃分[J].山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（Z1）：216.

[6]張曉明.IP地址子網(wǎng)劃分原理及應(yīng)用[J].太原大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（1）：114-116.

[7]李治西.淺談IP地址子網(wǎng)劃分的應(yīng)用[J].軟件，2014（3）：138-139.

Research on teaching method of IP address and subnet partition

Rebiya·Hasimu
（Xinjiang Changji Vocational and Technical College, Changji 831100, China）

Mastering computer technology has become one of the main abilities of the future society competition for talent, universities have set up a basic course of computer network foundation, in order to deliver more computer talents for the society. In practical teaching, for teaching idea and teaching method teachers choose are old-fashioned, so it is hard for students to understand and memorize. Based on this, this paper focuses on the teaching method of IP address and subnet partition in the basic course of computer network to carry out the research and it is necessary for teachers to choose reasonable teaching method according to the characteristics of the subject to help students more fully understand the content of IP address and subnet partition.

computer network foundation; IP address; subnet partition; teaching method

熱比亞·哈斯木（1981— ），女，新疆呼圖壁，本科；研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。