Lernfeld 4 · Prüfung Teil 1

Netzwerke, IP-Adressen und Protokolle

Netzwerke erklärt: IPv4 und IPv6, Subnetzmaske, Präfix, Gateway, DHCP und DNS, Ports, OSI-Modell, Switch und Router, Patchkabel.

43 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Eine IPv4-Adresse ist 32 Bit lang und wird in vier Dezimalzahlen von 0 bis 255 geschrieben. Die Subnetzmaske oder Präfixlänge trennt den Netzanteil vom Hostanteil. Bei /24 (255.255.255.0) gehören die ersten drei Zahlen zum Netz. Zwei Geräte sprechen direkt nur miteinander, wenn ihr Netzanteil gleich ist. Für alles andere brauchen sie ein Standardgateway, meist den Router.

Im Hostanteil sind zwei Adressen reserviert: die Netzadresse (alle Hostbits 0) und die Broadcastadresse (alle Hostbits 1). Ein /24-Netz hat darum 254 nutzbare Hostadressen. IPv6-Adressen sind 128 Bit lang und hexadezimal geschrieben; Adressen mit fe80:: gelten nur im eigenen Netzsegment (Link-Local).

DHCP vergibt Adressen automatisch, DNS übersetzt Namen in IP-Adressen. Dienste erkennt man am Port, zum Beispiel HTTP 80, HTTPS 443, SSH 22 und DNS 53.

Das OSI-Modell teilt die Kommunikation in sieben Schichten. Ein Switch arbeitet auf Schicht 2 mit MAC-Adressen, ein Router auf Schicht 3 mit IP-Adressen. Für Gigabit-Ethernet brauchst du mindestens ein Kabel der Kategorie Cat 5e. In der Industrie kommen Feldbusse und Industrial Ethernet wie PROFINET hinzu.

Das solltest du dir merken

IPv4 hat 32 Bit, IPv6 hat 128 Bit.
Nutzbare Hosts sind $2^{Hostbits} - 2$ .
Ohne passendes Gateway erreicht ein Gerät nur sein eigenes Netz.
Switch auf Schicht 2 (MAC), Router auf Schicht 3 (IP).
Ports: HTTP 80, HTTPS 443, SSH 22, DNS 53.

Formeln

Nutzbare Hostadressen: $N = 2^{32 - n} - 2$; $N$ Anzahl nutzbarer Hostadressen, $n$ Präfixlänge (zum Beispiel 24 bei /24)

Typische Fehler in der Prüfung

Netz- und Broadcastadresse als Hostadresse mitgezählt.
Zwei Geräte mit verschiedenem Netzanteil ohne Gateway direkt verbinden wollen.
Switch und Router den falschen OSI-Schichten zugeordnet.

Tipps aus der Werkstatt

Hosts im Subnetz: 2 hoch (32 minus Präfix) minus 2 (Netz- und Broadcastadresse). Ein /24 hat 254 Hosts, ein /26 62 Hosts, ein /30 nur 2 Hosts.
Private IPv4-Bereiche merken: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 (/12) und 192.168.0.0/16. Alles andere ist öffentlich und im Internet routbar.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

43 Aufgaben zu „Netzwerke, IP-Adressen und Protokolle“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: Rahmenlehrplan Elektroberufe Industrie, Lernfeld 4 (KMK); RFC 791 (IPv4); RFC 8200 (IPv6); ISO/IEC 7498-1; DIN EN 50173. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.