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）

掌握計算機技術(shù)已經(jīng)成為未來社會人才競爭中的主要能力之一，高校紛紛開設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程，以便為社會輸送更多優(yōu)秀的計算機人才。在實踐教學(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?，文章主要就計算機網(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。

計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)；IP地址；子網(wǎng)劃分；教學(xué)方法

計算機作為當(dāng)前時代前沿技術(shù)之一，以其獨特的優(yōu)勢受到了社會各界廣泛關(guān)注和重視，在人們生產(chǎn)生活中大范圍普及，并成為時代前沿?zé)衢T專業(yè)之一。計算機網(wǎng)絡(luò)專業(yè)作為計算機專業(yè)中一個重要分支，在各大高等本科院校和職業(yè)院校均有所開設(shè)，成為專業(yè)必修課程，掌握計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對于人才未來社會競爭具有十分重要的作用。計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，主要強調(diào)學(xué)生了解計算機網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和基本知識，而IP地址與子網(wǎng)劃分作為重要教學(xué)內(nèi)容，同時也是教學(xué)難點，有助于為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)活動有序開展打下堅實的基礎(chǔ)。由此看來，加強課程中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 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程概述

計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程是計算機專業(yè)的重要分支，同時也是應(yīng)當(dāng)前社會計算機技術(shù)快速發(fā)展背景下，為了迎合時代發(fā)展需要，培養(yǎng)更多高素質(zhì)計算機專業(yè)人才，滿足社會建設(shè)需要[1]。各大高校和職業(yè)院校紛紛開設(shè)此門課程，并作為必修課程在各個專業(yè)設(shè)立。在計算機網(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，同時也是課程教學(xué)重點所在，主要可以將其劃分為IP地址分類、默認子網(wǎng)掩碼和如何劃分子網(wǎng)幾個部分。一般情況下，在實際教學(xué)中，可能由于教師教學(xué)理念陳舊，在教學(xué)中只講述前兩個章節(jié)，即IP地址分類與默認子網(wǎng)掩碼內(nèi)容，子網(wǎng)掩碼也只是講述A，B，C 3類地址默認子網(wǎng)掩碼，對于后續(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)生掌握的計算機網(wǎng)絡(luò)知識不充分，計算機素質(zhì)不完善。其實，子網(wǎng)劃分才是教學(xué)重點和難點所在，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，對于學(xué)生計算機綜合素養(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)生只是簡單的學(xué)習(xí)IP地址與子網(wǎng)掩碼內(nèi)容，無法深入理解IP地址與子網(wǎng)劃分內(nèi)容，實際應(yīng)用更無從談起。

2 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)課程中IP地址與子網(wǎng)劃分重點內(nèi)容

2.1 IP地址分類

就當(dāng)前較為常見的IP地址來看，主要為IPv4，32位，4個字節(jié)，其中主要涵蓋了主機地址和網(wǎng)絡(luò)地址兩項內(nèi)容。IPv4主要分為5類，即A，B，C，D，E，在實際教學(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類地址中的第一個字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址，后幾個字節(jié)為主機地址；B類地址則是前兩個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個字節(jié)是主機地址；C類地址則是與A類地址相反，前3個字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個字節(jié)為主機地址[3]。在了解到此類基礎(chǔ)知識以外，還需要幫助學(xué)生掌握十進制的書寫方法，如何識別和轉(zhuǎn)換十進制，如A類地址首字節(jié)是在0—127范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)化為二進制則是00000000—01111111。教師在教學(xué)中，除了講述二進制和十進制各自的書寫方式以外，還需要重點講述二進制和十進制之間的靈活轉(zhuǎn)化，為后續(xù)的子網(wǎng)劃分教學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)，豐富學(xué)生的計算機知識基礎(chǔ)。

2.2 子網(wǎng)掩碼分類

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

在日常使用計算機時，查看計算機網(wǎng)絡(luò)的IP地址和子網(wǎng)掩碼是基本能力，在教學(xué)中即便沒有過分強調(diào)，同樣需要學(xué)生充分掌握。諸如，點擊開始—運行—輸入CMD，回車確定，在輸入框中輸入 ipconfig/all即可查看計算機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)容在計算機網(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地址錯誤，導(dǎo)致無法連接互聯(lián)網(wǎng)，這時就需要自動檢測IP地址，也可以手動填寫IP地址。此外，還可以手動修改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地址錯誤的問題[5]。

2.3 公網(wǎng)地址和私網(wǎng)地址劃分

在計算機網(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人組網(wǎng)中。諸如，較為常見的C類地址192.198.1.0-255，就是一個典型的私網(wǎng)地址，適用于個人組建局域網(wǎng)，192.168.1.0是表示IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，1—255是IP地址的主機地址范圍，255則是一個廣播地址，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)重點和難點所在，對于后續(xù)的教學(xué)活動有序開展影響較大?；诖耍處熓紫葢?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)范圍過大帶來過大的負荷，影響到網(wǎng)絡(luò)性能和用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗，在此基礎(chǔ)上來掌握子網(wǎng)劃分具體位置。子網(wǎng)主要存在于主機地址中，IP地址中主機地址從左向右連續(xù)“1”為子網(wǎng)地址，取其中兩位[7]。諸如，C類IP地址第四個字節(jié)必然是主機地址，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個字節(jié)中連續(xù)“1”是子網(wǎng)地址，總共有24=16個子網(wǎng)，剩余的4個連續(xù)“0”為子網(wǎng)中主機地址，共有24=16個主機地址。

在A，B，C，D，E類默認IP地址和子網(wǎng)掩碼中，可以通過對IP地址和子網(wǎng)掩碼的“與”運算，得到最終的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址，將得到的地址轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)，進行“與”運算，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”運算，最終所得結(jié)果即為IP地址的主機地址。

這種方法在實際應(yīng)用中，需要將十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)才能進行計算，過程較為復(fù)雜，需要耗費大量的時間和精力，所以不適用于子網(wǎng)劃分?；诖耍梢酝ㄟ^以下方法進行子網(wǎng)劃分，將網(wǎng)絡(luò)地址“塊”概念引入到運算中，一個“塊”則代表著一個子網(wǎng)，256去掉子網(wǎng)掩碼中最后一個數(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^建立OSI/RM模型組織教學(xué)活動，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

綜上所述，在計算機網(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)合實例來組織教學(xué)活動，在訓(xùn)練中來幫助學(xué)生掌握子網(wǎng)劃分能力，提升計算機網(wǎng)絡(luò)知識掌握程度，為后續(xù)學(xué)習(xí)活動打下堅實的基礎(chǔ)。

[1]謝家立.“計算機網(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（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].山西財經(jīng)大學(xué)學(xué)報，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，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：計算機應(yīng)用技術(shù)。