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(共51张PPT)
第二单元 第2课
设置网络协议
（教科版）七年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
。
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
意识到IPv6对国家网络安全的意义，在设备入网时主动遵循地址规范，避免配置冲突。
能独立使用ipconfig查询网络参数，为新设备配置合规IP地址，并通过ping命令验证网络连通性。
通过TCP/IP四层模型分析数据流转逻辑，掌握用子网掩码解析IP地址（网络号/主机号）的抽象方法。
理解IP地址作为“网络门牌号”的唯一性价值，认识协议分层对互联网高效通信的基础支撑作用。
02
新知导入
网线和交换机实现了计算机之间的物理连通，但要在不同的计算机之间传递数据，还需要有网络设备共同遵照的网络数据传输的规则，这就是协议。本课我们将了解互联网的基本协议——TCP/IP协议，并依据网络环境给新接入的计算机设置IP地址，使其能够与其他设备相互通信，最终制作完成《信息科技教室的网络建设方案》第二部分——设置网络协议。
本课要点
02
新知导入
教室30台电脑共用一个公网IP，外网为何无法直接访问其中某台？
就像邮差只知小区号，不知具体门牌！NAT技术隐藏了内网主机号。
02
新知导入
小华必须回复‘我在’，小中才能确认通信成功。这类似TCP/IP哪层的特性？
传输层TCP协议！它像可靠快递员必须签收确认。
02
新知导入
当浏览器访问百度，HTTP/TCP/IP/网络接口四层如快递接力协作。你设置的192.168.1.25地址，被子网掩码255.255.255.0拆解为“网络街道+主机门牌”。IPv4仅43亿地址枯竭在即，IPv6正为每粒沙分配IP！
协议协作：IP门牌，IPv6革新
02
新知导入
03
新知讲解
我们先来了解网络协议的必要性，然后认识互联网的基本通信协议——TCP/IP 协议，最后再给计算机设置IP地址。
现在，就让我们一起动手，为计算机设置一个独一无二的‘网络门牌号’，开启连接世界的大门吧！
探索
03
新知讲解
探索
网络协议
让我们通过一个例子了解网络协议在网络通信中的重要作用。小中和小华想在网上讨论问题，如果双方要确认对方计算机在线，并且能收到消息，最少需要几个操作步骤？
这个确认过程最少需要几个操作步骤？这些步骤的顺序是否能够调整？如果其中某一步骤没有成功，说明什么情况？
03
新知讲解
议一议
最少需要几个操作步骤？
至少需要3步：
小中发消息问：“你在吗？”（①发送成功）
小华收到后回复：“我在。”（②接收成功 + ③发送成功）
小中收到回复：“我在。”（③接收成功）
步骤顺序能调整吗？
不能乱，必须按“发→收→回→收”顺序，像传球一样：
先有人发球（小中发问）
对方接球再传回（小华收信后回复）
最后接到回传（小中收到回复）
如果某一步失败，说明什么？
网络出问题了！
如果①失败→ 小中自己断网
如果②/③失败→ 小华断网或消息丢了
如果③失败→ 回复消息丢了
03
新知讲解
探索
网络协议
想让网络中两台电脑成功“对话”（比如传文件、发消息），光用网线连起来还不够。它们还必须遵守一套相同的规则，就像寄快递要写清楚地址、打电话要先拨号一样。这套保证电脑顺利交流的规则就叫网络协议。
03
新知讲解
探索
TCP/IP协议——互联网的“交通规则”
什么是TCP/IP协议
互联网像一个超级大的“快递网络”，设备通过它传递信息。为了让所有设备都能“说话”，科学家制定了TCP/IP协议。它像快递公司的规则手册，告诉设备怎么寄信息、怎么收信息。
为什么要分层
TCP/IP协议分四层，每层负责不同任务，就像快递公司的四个部门。分层让各层独立工作、互不干扰！比如换新网络技术，其他层几乎不用改。这种设计让互联网更灵活！
四层如何合作
应用层：打包信息（网页、邮件）
传输层：选快递员（TCP/UDP）
网络层：规划路线（IP地址）
网络接口层：上路运输（光纤、WiFi）
03
新知讲解
探索
应用层——你的网络“服务员”
直接为你服务，帮你“打包”信息（网页、邮件、视频……）
常用工具：
HTTP：帮你打开网页的“服务员”。
SMTP：帮你发邮件的“邮差”。
FTP：帮你传文件的“快递员”。
03
新知讲解
探索
传输层——两种“快递员”任你选
负责把数据从A送到B，像快递公司。
TCP：安全第一！检查包裹是否完整，确保送达（适合网页、文件）
UDP：速度优先！不检查包裹，但送得快（适合视频、游戏，偶尔丢一点也没关系）。TCP是“慢递但安全”，UDP：“快递但可能丢件”。
03
新知讲解
探索
网络层——数据“导航员”
给数据规划路线，像导航软件。IP协议：给每个设备一个“门牌号”（IP地址），比如“192.168.1.1”。
路由选择：像导航一样，找到从你家到学校的最快路线。网络层是“地图软件”，告诉数据怎么走不堵车。
03
新知讲解
探索
网络接口层——数据在“路上”跑
用光纤、电缆、WiFi运输数据，像真实的道路和交通工具。把数据变成电信号或光信号，通过网线、无线信号传输。网络接口层是“马路和汽车”，负责把包裹从一个城市运到另一个城市。
03
新知讲解
探索
邮政系统对比互联网通信
在互联网上实现数据传输，为什么要有这么多的协议？为什么不能用一个统一的协议，这样不是更简单吗？观察下图，分组讨论协议多样性是否必要。
03
新知讲解
议一议
上图中涉及的网络设备有_路由器、交换机、无线路由器___，接入网络的设备有__计算机、打印机、移动终端、文件服务器、网站服务器__。计算机A通过有线方式接入网络，计算机B通过___无线___方式接入网络。使用的操作系统包括_Windows、macOS、麒麟操作系统、鸿蒙操作系统、Linux、嵌入式系统_，服务器A 和服务器B分别提供了___文件共享/网站___服务。
03
新知讲解
议一议
03
新知讲解
议一议
为什么网络需要多种协议？
万能协议的烦恼
如果强迫所有网络设备都用同一套庞大规则，协议会变得极其复杂。更麻烦的是，这会严重限制设备的选择——就像要求所有人穿同一尺码的鞋子，根本行不通！
专属协议的优势
针对不同需求设计专用协议，反而更高效！比如：传文件用 FTP，看网页用 HTTP，发邮件用 SMTP。各司其职，协议设计简单，设备也更自由。
分层思想的智慧
TCP/IP 协议分层设计：
应用层管“做什么”
传输层管“怎么送”
网络层管“送哪里”
各层独立工作，改动一层不影响其他层，灵活又可靠！
03
新知讲解
探索
IP协议
IP协议如同网络中的“快递员”，它工作在网络层，依靠每台计算机唯一的IP地址（类似门牌号），将数据精准送达目标计算机。
03
新知讲解
探索
局域网内：MAC地址够用
同一局域网内（如连同一个路由器），设备用 MAC地址 直接通信，交换机靠 MAC地址表 就能精准转发数据，像小区内按门牌号送信。
每个网卡都有唯一的物理地址(MAC地址)，互联网中为什么还需要引入一个新的 IP 地址呢
访问互联网：必须靠IP地址
要访问其他网络的设备（如外网的服务器A）：
MAC地址只在本地有效：你的交换机（如交换机1）不认识外网设备的MAC地址。
IP地址是全局“门牌”：它唯一标识互联网上任何设备，并指明所属网络。路由器根据IP地址跨网传输数据
03
新知讲解
探索
地址的“双重身份”
MAC地址：像你的名字。同一个局域网（比如你家或教室）里的设备，靠名字（MAC地址）就能互相认出来、传数据。
IP地址：像你的详细住址（城市+街道+门牌号）。它告诉网络数据包该送到哪个网络、哪台电脑，是跨网络通信的“全球定位”。
局域网中的数据传输与地址：为了让互联网上的电脑能互相“对话”，我们用IP地址来区分每一台电脑。
IPv4：最常用的“网络门牌号”
目前互联网主要使用 IPv4地址（互联网协议第4版）。它的特点：
长度：由32位二进制数组成。
写法：通常写成4个用点. 隔开的十进制数（如 192.168.3.1）。
范围：每个十进制数代表8位二进制数，所以最小值是0，最大值是 255。
例子：
192.168.3.1 = 11000000.10101000.00000011.00000001
03
新知讲解
能量加油站
IPv6：新一代“超级网络门牌”
长什么样？
它是一个由 12个字母或数字 组成的代码（例如 00:16:EA:AE:3C:40），通常用冒号 : 或短横线 - 分隔开（就像身份证号有分隔一样）。这些字母和数字是 16进制 的表示方式。
为什么需要 IPv6？
随着联网设备爆炸式增长（手机/电脑/智能家电…），原版 IPv4 的地址（约 43 亿个）早已不够用！IPv6 应运而生，它能提供几乎无限的地址（总数量达 340 万亿亿亿亿个！），彻底解决“地址不够分”的难题。
IPv6 的三大优势
为什么需要 IPv6？
随着联网设备爆炸式增长（手机/电脑/智能家电…），原版 IPv4 的地址（约 43 亿个）早已不够用！IPv6 应运而生，它能提供几乎无限的地址（总数量达 340 万亿亿亿亿个！），彻底解决“地址不够分”的难题。
IPv6 的三大优势
海量地址：由 128 位二进制组成（长度是 IPv4 的 4 倍），地址总量2128（约3.4x1038）个（足够给地球上每粒沙子都分配一个IP！）。
更快更安全：数据传输效率更高（减少网络拥堵），内置加密技术，大幅提升安全性。
中国领跑全球：2021 起，中国 IPv6 用户量已跃居世界第一，对建设自主可控的网络空间至关重要。
03
新知讲解
探索
IP地址的结构：网络号 + 主机号
为了让互联网更快定位到目标电脑，IP地址被分成两部分：
网络号 → “街道名称”：同一个网络（比如一个公司或学校）里的所有设备，共享同一个网络号。就像同一条街上的住户，都使用相同的街道名称。
主机号 → “门牌号码”：同一个网络里的每台设备（电脑、手机等），都有一个独一无二的主机号。就像同一条街上的每家每户，都有不同的门牌号。
03
新知讲解
探索
区分网络号 & 主机号
IP地址本身像一串混合密码（如 192.168.3.1），无法直接看出哪部分是网络号（街道）、哪部分是主机号（门牌）。这时就需要子网掩码这把“解码探照灯”！
结构规则
子网掩码的二进制格式永远是 连续的 1 + 连续的 0（如 11111111.11111111.11111111.00000000）
1 照亮的部分 → 网络号（街道） 0 照亮的部分 → 主机号（门牌）
03
新知讲解
探索
IP 地址 192.168.3.100
子网掩码 255.255.255.0
网络号 192.168.3.0
主机号 100
03
新知讲解
设计
03
新知讲解
实现
第1课中，要实现新接入信息科技教室局域网里的计算机相互通信，应该如何设置IP地址呢？
03
新知讲解
实现
1.利用教室中的计算机确定网络号
在计算机Windows系统的命令提示符中使用ipconfig命令，可以查询到该计算机的IP地址信息。我们先记录该计算机的IP地址、网络号、主机号。
03
新知讲解
实现
2.设置新加入计算机的IP地址
在新加人计算机网卡的设置界面中设置P地址，其中子网掩码与上面相同，主机号则需要设为空闲编号（尚未被其他计算机使用的）且网络号要与上面相同。
03
新知讲解
实现
3.测试网络联通性
为测试网络是否正常，可以使用ping命令测试与其他计算机是否可以相互通信，命令格式为“ping 对方IP地址”。
03
新知讲解
实现
结合上述操作，撰写《信息科技教室的网络建设方案》第二部分——设置网络协议，主要包括IP地址的设置和联通性测试。
第二部分：设置网络协议——让教室电脑“对话”
目标： 为新加入的计算机配置网络身份（IP地址），并测试能否与其他电脑通信。
操作步骤：
1.获取教室“网络地图” (查询本机信息)
在任意一台已联网的教室电脑上：
打开 命令提示符 (Windows)。
输入 ipconfig 并回车。
记录关键信息：
IPv4 地址：例如 192.168.1.10 (这是本机地址)。
03
新知讲解
实现
结合上述操作，撰写《信息科技教室的网络建设方案》第二部分——设置网络协议，主要包括IP地址的设置和联通性测试。
子网掩码：例如 255.255.255.0 (核心！它定义了网络范围)。
推算“网络号” = IPv4地址 和 子网掩码 共同作用的部分 (如前3段 192.168.1)。
2.设置新电脑的“门牌号” (配置IP地址)
在新加入的电脑上：
打开 网络设置 → 进入 网卡属性 → 设置 IPv4。
填入以下信息：
IP 地址：网络号 + . + 空闲主机号 (如 192.168.1.25，25需未被其他电脑使用)。
子网掩码：必须与步骤1记录的一致 (如 255.255.255.0)。
保存设置。
03
新知讲解
实现
结合上述操作，撰写《信息科技教室的网络建设方案》第二部分——设置网络协议，主要包括IP地址的设置和联通性测试。
3.测试“对话”能力 (网络连通性测试)
在新电脑的 命令提示符 中：输入 ping 目标IP地址 (例如 ping 192.168.1.10，即步骤1那台电脑的IP)。
成功标志： 出现 来自...的回复 且 丢失=0。
失败排查： 检查IP设置、网线/Wi-Fi、目标电脑是否开机。
拓展
数据如何穿越互联网？两步关键操作。
03
新知讲解
IP协议规划“路线图”
IP协议负责从源主机到目标主机的整个传输路径（就像快递总站规划跨省运输路线）。数据包每次转发时，IP地址告诉路由器“下一站去哪”。
ARP协议解决“最后一公里”
数据包到达每个中转点（如路由器或交换机）后：
需要知道下一个直接接收设备的物理地址（MAC地址）才能实际送达。
ARP协议就是干这个的——它用目标设备的IP地址，查出对应的 MAC地址（像用收件人姓名查小区具体门牌）。
拓展
查看“地址翻译记录”：arp -a命令
03
新知讲解
教室局域网联通后，在电脑的命令提示符中输入：arp -a
将显示一张表，列出最近与本机通信过的设备的：
→ IP地址（逻辑地址）
→ MAC地址（物理地址）
03
新知讲解
科技漫游
TCP/IP 与 OSI：网络世界的两种“蓝图”
背景：网络协议“方言”太多
早期不同公司研发自己的网络技术（像不同地区说方言），导致设备之间无法沟通。为解决兼容性问题，国际组织提出了OSI参考模型。
03
新知讲解
科技漫游
TCP/IP 与 OSI：网络世界的两种“蓝图”
OSI 参考模型：理想化的“七层宝塔”
目标： 国际标准化组织希望统一全球网络标准。
结构： 严格分为 7 层（应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层），分工极细。
特点： 理论完美，但复杂难落地。
03
新知讲解
科技漫游
TCP/IP 与 OSI：网络世界的两种“蓝图”
TCP/IP 协议：实用的“四层高速路”
诞生： 源于早期互联网（ARPANET），1983年成为其标准协议。
结构： 简化为4层（应用层、传输层、网络层、网络接口层），高效易用。
逆袭： 凭借简单可靠，随着互联网爆炸式增长，成为全球事实上的通信标准（真正的“世界语”）。
05
拓展延伸
IPv4地址池枯竭：有限的“门牌号”库存
32位地址的先天限制：IPv4由4段0-255数字组成（如192.168.1.1），总量仅约43亿个。
爆炸增长的联网设备：手机/智能家电等设备激增，43亿地址远不够全球人均多台设备分配。
从IPv4到IPv6：为什么地址不够用了？
05
拓展延伸
临时方案副作用：拆解门牌的无奈之举
NAT技术（地址转换）的局限：多个设备共享一个公网IP（如教室路由器），导致外网无法直接访问内网设备。
动态分配（DHCP）的弊端：临时IP需反复分配回收（如教室电脑重启后IP可能变化），增加网络管理复杂度。
从IPv4到IPv6：为什么地址不够用了？
05
拓展延伸
IPv6的核心突破：给万物发“身份证”
128位海量地址空间：地址总量达340万亿亿亿亿个（课程比喻：足够给地球每粒沙子分配独立IP）。
即插即用与安全性提升：设备可自动生成永久IP（简化设置），且原生支持加密传输（防窃听）。
从IPv4到IPv6：为什么地址不够用了？
06
课堂总结
1
引入新知内容
2
了解网络协议的基本概念
3
熟悉TCP/IP协议的基本知识
4
掌握IP协议的相关知识
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
设置网络协议
07
板书设计
设置网络协议
1、进行新知引入
2、了解网络协议的基本概念
3、熟悉TCP/IP协议基本知识
4、掌握IP协议的相关知识
5、进行相关知识拓展
课后作业
1、为新加入教室网络的计算机设置IP地址，需要哪三个关键步骤？
08
课后作业
1.TCP/IP协议中，负责为数据规划路线并分配“门牌号”（IP地址）的是哪一层？（ ）
A. 应用层 B. 传输层 C. 网络层 D. 网络接口层
2.子网掩码 255.255.255.0 的作用是什么？（ ）
A. 加密传输数据 B. 加快网络传输速度
C. 区分IP地址中的网络号和主机号 D. 生成新的IP地址
3.IPv6 最重要的优势是什么？（ ）
A. 提高数据传输速度 B. 提供海量IP地址
C. 降低设备成本 D. 自动修复网络故障
C
C
B
08
课后作业
TCP/IP协议共分为 ______ 层。
IPv4 地址的格式类似 ___________ 。
测试两台计算机能否通信的命令是 ______ 。
四
192.168.1.1
ping
08
课后作业
为新加入教室网络的计算机设置IP地址，需要哪三个关键步骤？
用 ipconfig 查询现有电脑的网络号和子网掩码。
设置新电脑的IP地址（网络号相同 + 空闲主机号）。
用 ping 命令测试与已有电脑的连通性。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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