教案——IP地址、网络域名及其管理

来源：东莞中学 作者： [字体：大 中 小]

学习目的：理解IP地址的格式与分类，知道域名的概念和域名解析的基本过程，知道因特网IP地址和域名的管理办法和重要管理机构。
学习重难点：理解IP地址的格式与分类，知道域名的概念和域名解析的基本过程。
教学方式：老师讲解、引导；学生体会、理解。
学习内容：

◎上学期最后一课回顾：接入因特网


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一、IP地址及其管理
　　
1、IP地址的格式
　　IP地址是人们在Internet上为了区分数以亿计的主机而给每台主机分配的一个专门的地址，通过IP地址就可以访问到每一台主机。（注：特殊情况下，一台计算机可以设定多个IP地址）
　　从用户的角度看：IP地址由四个用小数点隔开的十进制整数组成。实际上一个IP地址是一个32位的二进制数，每8个位可以用一个十进制整数数字来表示，以简化人们的记忆。
　　如：某学校网络中的一台计算机IP地址为：202.112.81.34。则对应的二进制表示：
　　　　11001010.01110000.01010001.00100010

　　
2、IP地址的组成与分类
　　现在的IP地址由长度为32位的二进制组成，并分成网络号和主机号两部分。如下图所示：
网络号 主机号

　　网络号（netid）：用于识别主机所在的网络
　　主机号（hostid）：用于识别该网络中的主机

　　根据IP地址中的网络号与主机号的设置不同，将IP地址分为A、B、C、D、E五类。
　　人们常用的IP地址属于前三类，而D类是组播地址，E类是保留地址，准备留作今后使用。
　　各类IP地址的区别如下：


　　◎ 常用的A、B、C 三类IP地址可以容纳的网络数和主机数：




　　◎ 另外，主机号的所有位为“0”的地址是保留给网络本身的。主机号位所有都为“1”的地址是用作广播地址。所以，普通的IP地址的主机号不能全是“0”或全是“1”。
　 　
3、子网掩码的作用
　　如果没有事先说明，我们怎么知道一个IP地址中，哪些是网络号，哪些是主机号呢？这就要通过子网掩码来实现了。子网掩码不能单独存在，它结合IP地址一起使用。子网掩码的作用是：将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。通过子网掩码，可表明一台主机所在的网络与其他网络的关系，使网络正常工作。
　 　常用的两种子网掩码，分别是“255.255.255.0”和“255.255.0.0”。
　 　（1）子网掩码是“255.255.255.0”的网络：最后一个数字可以在0～255范围内任意变化，实际可用的IP地址数量是256-2，即254个。因为主机号不能全是“0”或全是“1”。网络的规模不超过254台计算机。
　 　（2）子网掩码是“255.255.0.0”的网络：最后两个数字可以在0～255范围内任意变化，实际可用的IP地址数量是256^2-2，即65534个。网络的规模不能超过65534台计算机。

4、IP地址的管理
　　Internet IP地址由NIC（Internet Network Information Center）统一负责全球地址的规划、管理；同时由Inter NIC、APNIC、RIPE等网络信息中心具体负责美国及全球其它地区的IP地址分配。
　　 APNIC负责亚太地区，我国申请IP地址要通过APNIC，申请时要考虑申请哪一类的IP地址，然后向国内的代理机构提出。


　　
5、IP地址的发展
　　IPv4：IP地址由32位二进制组成。
　　IPv6：IP地址由128位二进制组成。
　　IPv6仍保持了IPv4的许多优点，而且IPv6与IPv4相比有了一些新的特点：
　　 （1）更大的地址空间。新的地址大小是IPv6最大的变化，地址位数由32位增加到128位。
　　 （2）增强的选项。提供了IPv4所不具备的新选项，可提供新的设施。
　　 （3）支持资源分配。IPv6提供一种机制，允许对网络资源的预分配。
　　 （4）对协议扩展的保障，适应底层网络硬件或新的应用。
　　

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二、域名系统及其管理

　　
1、域名：
　　网特网上，具有自然语言特征、方便记忆的文本字符串（如：www.dgzx.net）称为“域名”。相比之下，它比一长串的IP地址（www.dgzx.net对应的IP：10.153.0.12）容易记忆。而其中文名称如“东莞中学”是中文域名（中文域名要到相关的中文域名网站如“3721网”注册）。通常所说的域名是指英文域名。
名 称 清华大学 东莞中学
域 名 www.tsinghua.edu.cn www.dgzx.net
IP地址 166.111.4.100 10.153.0.12

　　
2、域名系统
　　虽然域名方便记忆，但网络本身只认识二进制的IP地址，因此，当人们使用域名方式访问某台远程主机时，必须首先将域名“翻译”成对应的IP地址，然后才能通过IP地址与该主机联系。这个“翻译”的过程称为域名解析；反过来，由IP地址得出域名地址的过程则称为域名反向解析。如下图所示：


　　因特网采用了一种分布式分层机制的域名系统DNS(Domain Name System) 。
　　
3、域名的组成
　　域名的取名是分层的，一个完整的域名由多级域名组成，每级域名之间用“.”分隔。其基本格式是：
　　　　 主机名.机构名.网络名.地区域名或行业域名
　　如域名为：www.cs.tsinghua.edu.cn
　　 －顶级域名cn表示计算机位于中国；
　　 - 子域edu表示计算机属于中国教育科研网（网络名）；
　　 - 子域tsinghua表示计算机还属于清华大学校园网（网络名）；
　　 - 子域cs表示计算机属于清华大学中的计算机科学系（机构名）；
　　 - 最左边的www表示计算机名（主机名）。
　　
4、域名空间
　　 众多的域名组成一个巨大的域名空间，按照域名的分层机制，可以把这个空间的结构看作一棵倒向生长的树。


　　
5、域名的管理
　　 因特网的域名管理方法是：规定顶级域的划分，顶级域名由Internet网络信息中心负责管理；顶级域以下的划分则由各个域自行管理。
　　 域名末尾部分为一级域，代表某个国家、地区或大型机构的节点；倒数第二部分为二级域，代表部门系统或隶属一级区域的下级机构；再往前为三级及其以上的域，是本系统、单位或所用的软硬件平台的名称。较长的域名表示是为了唯一地标识一个主机，需要经过更多的节点层次，与日常通信地址的国家、省、市、区很相似。?
顶级域名机构域名属性对照表
　　

　　
顶级域名地区域名范例对照表
　　



6、域名解析
（1）域名服务器
　　 为完成因特网上遍布全球的主机提出的域名解析请求，同时也为了保证域名解析服务的可靠性，在因特网上逐层设置了多台域名服务器，它们互相配合、协调工作，形成DNS域名服务器层资助结构，为整个网络的所有主机提供有效的和可先靠的DNS服务。

（2）域名解析过程
　　 域名解析的工作过程如下图所示：
　　

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