IT.III Clients in Netzwerke einbinden
Weiterführende Infos ℹ️
ℹ️ BiBox-Link: IT-Berufe
Jürgen Gratzke (Hrsg.) (2024), Westermann IT-Berufe: BiBox - Das digitale Unterrichtssystem Grundstufe Lernfelder 1-5, 2. Aufl., Köln. Seite 280 - 399
Bildquelle: Seite 294
Das Heimnetz & Netzwerk-Topologien
Wir starten dort, wo ihr bereits täglich mit Netzwerken in Berührung kommt: eurem Heimnetz. Von hier aus lernen wir die grundlegenden Bausteine und Strukturen kennen.
Themen: Netzwerkkomponenten (Router, Switch, AP), Verkabelung, Topologien (Stern, Bus, Ring, Mesh), WLAN-Grundlagen.
Zeitreise: Vom Splitter zum All-in-One-Gate
Was heute als »Router« in einer einzigen Box steckt, waren früher vier bis fünf separate Geräte. Ein kurzer Rückblick – und warum das alles verschwunden ist:
Der Splitter (BBAE) teilte das Signal an der TAE-Dose: 0–4 kHz für analoges Telefon, 25 kHz–2,2 MHz für DSL-Daten. Ohne Splitter gab es Störgeräusche beim Telefonieren. Mit VoIP (Telefonie über Internet) wurde er überflüssig.
| Komponente | Funktion früher | Heute |
|---|---|---|
| TAE-Dose | Wandanschluss für Telefon + DSL |
Das Heimnetzwerk verstehen
Überblick: Was steckt in deinem Heimnetz?
Ein typisches Heimnetzwerk besteht aus einem Router (oft vom Internet-Provider) und verschiedenen Endgeräten, die per Kabel (LAN) oder Funk (WLAN) verbunden sind. Was die meisten »Router« nennen, ist in Wahrheit ein Multifunktions-Gateway mit 8+ Funktionen in einem Gehäuse. Router => Multifunktions-Gateway
Im Heimnetz werden private IP-Adressen verwendet (RFC 1918), die nicht im Internet geroutet werden. Der Router übersetzt sie per NAT in seine eine öffentliche IP.
| Bereich (CIDR) | Adressen | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| 10.0.0.0/8 | ~16,7 Mio. | Große Unternehmen, Cloud (AWS, Azure) |
| 172.16.0.0/12 | ~1 Mio | Mittlere Netze, Docker-Defaults |
| 192.168.0.0/16 | ~65.000 | Heimnetzwerke (Standard bei Routern) |
IP-Adresse=Adresse auf dem Briefumschlag (kann sich ändern, z.B. per DHCP) MAC-Adresse = Personalausweis der Netzwerkkarte (ab Werk fest eingebrannt, bleibt gleich egal wo das Gerät ist) Gateway = Das Tor zur Stadt (Internet) – ohne dieses Tor bleibt jedes Paket im lokalen Netz Die Oktette der IP: 192.168.2 = »Straße«, .10 = »Hausnummer«. Bei /24 stehen Hausnummern 1–254 zur Verfügung.
Die Analogie »Personalausweis« hinkt an einer Stelle: MAC-Adressen lassen sich per Software fälschen (MAC-Spoofing). Deshalb ist eine MAC-basierte Zugriffskontrolle (MAC-Filter im Router) kein echtes Sicherheitsfeature – ein Angreifer kann eine erlaubte MAC-Adresse einfach kopieren. Mehr dazu im Modul IT-Sicherheit.
Client-Server-Modell
Wie kommunizieren Geräte im Netzwerk? Das Client-Server-Prinzip ist das zentrale Modell - ein Client stellt Anfragen, der Server liefert Antworten.
Themen: Dienste und Ports, Anfrage-Antwort-Prinzip, Beispiele aus dem Alltag (Web, E-Mail, Dateifreigabe).
DHCP & DNS
Zwei Dienste, ohne die im Netzwerk fast nichts funktioniert: DHCP vergibt automatisch IP-Adressen, DNS löst Domainnamen in IP-Adressen auf.
Themen: DORA-Prozess, DNS-Hierarchie, Zusammenspiel beider Dienste, Fehlersuche.
TCP, UDP & Ports
Die Transportschicht regelt, wie Daten zwischen Anwendungen übertragen werden. Zwei Protokolle - zwei Philosophien:
- Verbindungsorientiert (3-Way-Handshake)
- Reihenfolge garantiert
- Fehlererkennung + Neuübertragung
Typische Ports: 80 HTTP, 443 HTTPS, 22 SSH, 25 SMTP, 3306 MySQL
- Verbindungslos (Fire-and-Forget)
- Keine Reihenfolge-Garantie
- Kein Overhead, geringe Latenz
Typische Ports: 53 DNS, 67/68 DHCP, 123 NTP, 443 QUIC
Themen: Well-Known Ports, Verbindungsaufbau (Handshake), Anwendungsfälle, Port-Bereiche.
IPv4 & Subnetting
Unser größter Schwerpunkt. IP-Adressen sind die Grundlage jeder Netzwerkkommunikation. Subnetting - die Aufteilung von Netzwerken - ist eines der wichtigsten IHK-Prüfungsthemen.
Themen: IP-Klassen, Subnetzmasken, CIDR-Notation, Netz-/Broadcast-Berechnung, VLSM, Netzplanung. Mehrere Unterrichtseinheiten - wir ueben das intensiv!
ARP, Mac-Adressen, ASCII, OSI-Modell
Unser zweiter Schwerpunkt. Das OSI-Modell ordnet alle Netzwerk-Themen in ein Schichtensystem ein - das Fundament, mit dem alles zusammenhängt.
Themen: 7 OSI-Schichten, Datenkapselung (PDUs), ARP-Prozess, MAC- vs. IP-Adressierung, Zusammenspiel der Schichten.
IPv6
Der Adressraum von IPv4 ist erschöpft. IPv6 ist der Nachfolger mit 128-Bit-Adressen - ein ganz anderes Format:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
Verkuerzt: 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 Hexadezimal-Notation mit Doppelpunkten statt Dezimal mit Punkten
Themen: Warum IPv6 nötig ist, Adressformat, Kurzschreibweisen, Link-Local vs. Global, Unterschiede zu IPv4.
Routing
Routing beschreibt, wie Datenpakete ihren Weg durch mehrere Netzwerke finden - vom Absender zum Empfänger, Hop für Hop.
Themen: Statisches vs. dynamisches Routing, Routing-Tabellen, Default Gateway, Traceroute.
Backup & Datensicherung
Zum Abschluss des Moduls: Wie sichert man Daten systematisch? Verschiedene Backup-Strategien und RAID-Level im Überblick.
Themen: Backup-Strategien, Großvater-Vater-Sohn-Prinzip, RAID-Level, RTO/RPO, Sicherungskonzepte erstellen.
IHK-Prüfung: Netzwerk-Themen
Netzwerktechnik ist fester Bestandteil der IHK-Abschlussprüfung - für FIAE und FISI. Der Schwerpunkt liegt auf:
| Prüfungsteil | Typische Themen | Gewichtung |
|---|---|---|
| AP1 | Subnetting, OSI, Protokolle, IP-Adressen | Hoch |
| AP2 | Netzwerkplanung, Sicherheit, Backup/RAID | Mittel |
Subnetting und das OSI-Modell bekommen den meisten Raum - das sind die Themen, an denen in Prüfungen die meisten Punkte verloren gehen. Wir üben das, bis es sitzt.
