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(共35张PPT)
数据的传输过程
数据传输技术的变迁
“图片、视频、文字资料”的传输过程
如果你是计算机科学家，你会如何设计的传输过程？制定什么样的规则呢？
同伴畅想（2分钟）
P65-67
分析数据传输过程
添加小标题
快递运输物品
联系生活，想一想信件、快递如何运输？
分层工作:
每一层负责完成不同的功能
三、探索网络数据传输原理
（一）讨论数据传输时可能会出现的问题
一个数据包有多大呢？
数据包的外面应该有什么信息呢？
一个数据包里还能存放另一个数据包吗？
数据包可以修改吗？
找不到传输的地址怎么办？
数据包在传输过程中丢失了怎么办？
……
网络协议：
为了解决这些种种问题，保证数据能够顺利传输，因此需要对传输过程制定各种规则——网络协议。
（二）认识IP地址
1．如何标识信息的发送和接收地址？
IP地址标识
IP地址称为网际协议地址，是IP协议提供的统一地址格式。
三、探索网络数据传输原理
常见数字设备在网络中的标识
IPv4由三个用小数点隔开的十进制整数组成，每个整数的取值范围在0~255之间，如192.168.0.1。
IP地址是互联网协议地址，又称网际协议地址；
前段时间小侄女参加“龙城杯”儿童才艺大赛，参赛作品需要在网上投票，投票结果将影响成绩的最终排名。
投票方案
计算机教室可以上网，我在每个机子上投一票，60*4=240票。
我把这个投票信息发到微信群和朋友圈，让不同地方的朋友帮忙投票。
我在办公室电脑这一个机子上不停的投票，投它十天十夜的。
方案
一
方案
二
方案
三
请同学们思考讨论一下这些方案可行吗？
我试着在办公室电脑上点一次可以，再点的话提示“您用的IP地址已经投过票了！”。
1
2
在计算机教室用不同的电脑投票也是提示：“您用的IP地址已经投过票了！”。
最后我只能通过微信群和朋友圈，让不同地方的朋友、同学帮忙投票。
3
是什么限制了我的前两种作弊的方案？
投票经历
（二）认识IP地址
2．学生实验①：查看本机的IP地址。（局域网IP）
实验目的：验证IP地址的唯一性。
实验步骤：在“开始”的搜索栏中，输入cmd，即可打开命令提示符。输入ipconfig，回车，查看本机IP地址。
实验结果：IP地址区分网络终端设备。互联网中，每一个IP地址只允许对应一台网络终端，不允许发生重复。
三、探索网络数据传输原理
（二）认识IP地址
3．学生实验②：查看百度网站的IP地址（公网IP）
实验目的：查看外网IP地址，发现IP地址的规则。
实验步骤：在“开始”的搜索栏中，输入cmd，即可打开命令提示符。输入：ping www.，回车，查看百度网站的IP地址。
实验结果：IPv4版本，其地址由32位二进制数组成。为了便于识别IP地址，人们将每8位二进制数转换成一个字节，并用“.”分割，这样形成了4个0-255的十进制数形式，如：192.168.0.1。
三、探索网络数据传输原理
IP地址的分类
网络号：用来标识主机所在的网络
IP地址的组成
主机号：用来标识该网络中的主机
IP地址共分为5类：A类、B类、C类、D类、E类，常用的是A、B、C三类IP地址，它们的网络号和主机号占位如下图。
0 8 16 24 32
0 网络号 主机号
1 0 网络号 主机号
1 1 0 网络标识 主机标识
A类
B类
C类
B类
10xxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
网络
网络
C类
110xxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
A类
网络
0xxxxxxx
xxxxxxxx
1—126
224-2=16,777,214
128—191
216-2=65534
192—223
28-2=254
提示：规定，0和127开头的IP地址保留使用，不能用作网络地址；
主机号不能为全“0”(主机号为全“0”表示网络)；
主机号不能为全“1”(主机号为全“1”是广播地址)；
如10.255.255.255就表示广播地址
地址 类型 引导位 第一个字节的范围 地址结构 可支持的最大网络数 可支持的最大
主机地址数
A类 0 0-127 网.主.主.主 126(27-2) 16777214
(224-2)
B类 10 128-191 网.网.主.主 16384(214) 65534(216-2)
C类 110 192-223 网.网.网.主 2097152(221) 254(28-2)
●分类总结
A类地址：适用于大型网络，网络数少，主机数很多的情况。
B类地址：适用于中型网络，网络数目中等，主机数目中等。
C类地址：适用于小型网络，网络数量较多，网络中的主机数目较少。
D类地址：是组播地址，将数据包传送至多个目的地址 。
E类地址：是保留地址，用于实验目的
专用地址（私有地址）
IP地址中还存在着这样的地址字段，它们只在本机构内部有效，不会被路由器转发到公网中。这些专用IP地址是：
10.0.0.0～10.255.255.255(一个A类地址)
172.16.0.0～172.31.255.255(16个连续的B类地址)
192.168.0.0～192.168.255.255(256个连续的C类地址)
四、子网掩码
子网掩码的作用：就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。
在子网掩码中，二进制1表示网络地址，二进制0表示主机地址。
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
A类
网络
0xxxxxxx
xxxxxxxx
子网掩码 255. 0. 0. 0
B类
10xxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
网络
子网掩码 255. 255. 0. 0
网络
C类
110xxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
子网掩码 255. 255. 255. 0
子网：为了有效利用IP地址，可以把一个网络划分为若干子网。
划分方法：把IP地址中表示主机地址的部分再分为前后两部分，
前半部分是子网地址，后半部分是（子网中的）机器地址。
网络号
主机地址
子网地址
例如，C类IP地址，有3位子网地址，那么这个网络的子网掩码
是 ，能够支持的主机数是 。
网络
C类IP地址
110xxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
xxxxxxxx
主机
255. 255. 255. 224
网络号
主机地址
子网地址
子网掩码
11111111 11111111 11111111 111 00000
25-2=30
255.255.255.224
（二）认识IP地址
4．IPv4地址够用吗？怎么解决地址枯竭的问题？
三、探索网络数据传输原理
　　我们可以通过网络搜索，获取相关信息，了解从IPV4到IPV6演变的过程。
认识IP地址
分类 IPV4 IPV6
二进制位数 32位 128位
表示方法 点分十进制 冒分十六进制
可标记 地址数 232 （约42亿地址） 2128个地址
例如 192.168.0.1 2000:0000:0000:0000:
0001:2345:6789:abcd
IPv4地址够用吗？怎么解决地址枯竭的问题？
IPV4最多可以标记2564（约42亿地址）
（三）思考提高数据传输效率的方法
如果你是网络工程师，要如何提高传输效率呢？
（可联系生活中运送大件物品进行思考）
讨论：数据拆分成多个数据段打包，如何保证数据顺利重组？
为每一个数据包编号
三、探索网络数据传输原理
（四）分析数据传输路径
已揽件：邮政快递 快递员已揽件
快件到达 【成都新津中转场】
快件到达 【苏南陆运枢纽（无锡）】
快件到达 【淮安市邮件处理中心】
快件到达 【淮安清浦区揽投部】
快递员联系用户 上门送件。
包裹已被用户签收。

快递经过不同的中转站，一层一层运输，最终到达离用户最近的中转站，派送。
·以货品运输过程为例
三、探索网络数据传输原理
（四）分析数据传输路径
分割数据包
网络传输
重组数据，接收
货品在中转站完成接收和下一层传递，互联网世界中包裹分拣中心和派发中心是什么？
若干个路由器
负责中转的路由器会检查数据的目标地址，并将数据发送到下一个路由器，直至数据到达目的地。
三、探索网络数据传输原理
（四）分析数据传输路径
学生实验③：追踪查看访问百度网站经过了哪些路由节点？
实验目的：了解数据在网络传输时经过多个路由节点中转。
实验步骤：在“开始”的搜索栏中，输入cmd，即可打开命令提示符。输入：tracert www.。
实验结果：访问百度网站，经过多个路由器中转，请求超时表示网络连接失败，此条传输线路不通，则换其它的路由器继续传输。

三、探索网络数据传输原理
（五）理解TCP协议的作用
数据在传输中可能会遇到什么问题？丢失或者出错怎么办？
·以货品运输过程为例
快递每到新的站点，物流进程就会更新，增加新的信息。
可以在出现异常时（商品未按时送达、有损坏等）及时回溯追踪，便于快速准确地定位问题所在。
三、探索网络数据传输原理
（五）理解TCP协议的作用
各个数据包到达目标地址计算机后，经过校验、确认，最终按照编号，被重新组装成原来的信息。
三、探索网络数据传输原理
课堂板书
互联网数据传输的过程
1．网络协议的作用
2．IP协议
IP协议下，数据要分层、分包、按地址发送。
IPV4和IPV6版本的地址
3．TCP协议
TCP协议保证数据准确、可靠地传输到终端。
大型物品的转运过程---排序
将物品拆分
分包装箱
为每个打包箱子编号
给每个打包箱子贴上目的地地址
运输
目的地解包
按序号组装还原
1
2
3
4
5
6
7
TCP/IP协议数据分包的过程
TCP/IP协议传输数据的过程与转运物品类似，请观看视频，总结TCP/IP协议数据分包的过程
TCP/IP协议数据分包的过程
如何保障数据的可靠传输呢？
选择路径转发
分包到达接收端
分割数据，并打包
每个数据包均分配一个序号
将分包按序排列
TCP/IP协议
数据分包过程
可能会出现丢失出错等现象
1
5
3
4
2
支持数据可靠传输的TCP协议
在发送端，TCP协议会为每个待发送的数据包
贴上标签序号
直到接收方发送确认消息给对方，
发送方停止发送
告诉接收方还原数据的顺序，进行发送
按照标签数据组装，还原成原来的文件
TCP协议是一种可靠的网络传输协议，可以确保数据包在互联网上安全准确地传输
提炼重要思想
（二）提炼数据在网络中传输的重要思想
1．分层思想
每一层各司其职，下一层在上一层基础上继续工作。
2．分包思想
分割数据成小的数据包，传输到达目的地后再组装。
在设计数据小D的旅行时，涉及哪些重要思想呢？
TCP/IP协议
思考：
车辆行驶要遵守交通规则，学生要遵守学生守则，公民要遵守法律法规。网络系统在传输数据时，要遵守什么规则呢？
TCP/IP协议:传输控制/网际协议，也叫作网络通讯协议。
谢 谢 大 家

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