Lernfeld 9 · Prüfung Teil 2

Netzwerke und strukturierte Verkabelung

Netzwerke im Gebäude: strukturierte Verkabelung, Switch und Router, IP-Adressen, WLAN, Glasfaserdämpfung und PoE kurz erklärt.

21 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Eine strukturierte Verkabelung nach DIN EN 50173 ist anwendungsneutral: Von einem zentralen Verteiler (Netzwerkschrank oder Medienverteiler) läuft sternförmig je eine Leitung zu jeder Anschlussdose. Ein Channel aus Kupfer darf zwischen aktivem Gerät und Endgerät höchstens $100 m$ lang sein. Nach der Installation wird jede Strecke mit einem Zertifizierungsmessgerät geprüft, unter anderem auf Verdrahtung, Länge, Dämpfung und Übersprechen.

Ein Switch verbindet Endgeräte im selben Netz und leitet Pakete anhand der MAC-Adresse nur an den passenden Port. Ein Router verbindet verschiedene IP-Netze, etwa das Heimnetz mit dem Internet. Bei der Subnetzmaske 255.255.255.0 (/24) stehen 254 Adressen für Geräte zur Verfügung, weil Netz- und Broadcastadresse wegfallen.

Im WLAN reicht 2,4 GHz weiter und durchdringt Wände besser, 5 GHz bietet mehr Datenrate bei geringerer Reichweite. Bei Stahlbetondecken hilft ein zusätzlicher Access Point mit Kabelanbindung oder ein Mesh-System, nicht ein stärkerer Router. Sendeleistung und Pegel rechnest du in dBm, Glasfaserstrecken mit einer Dämpfungsbilanz aus Faser, Steckern und Spleißen.

Power over Ethernet versorgt Kameras, Access Points oder Türstationen über die Datenleitung. Plane dabei das Leistungsbudget des Switches: Die Summe der reservierten Leistungen je Port darf es nicht überschreiten.

Das solltest du dir merken

Switch arbeitet mit MAC-Adressen im eigenen Netz, Router verbindet unterschiedliche IP-Netze.
Ein Kupfer-Channel ist höchstens 100 m lang.
Bei /24 bleiben 254 Adressen für Endgeräte.
2,4 GHz hat mehr Reichweite, 5 GHz mehr Datenrate.
Gesamtdämpfung einer Glasfaserstrecke ist die Summe aus Faserdämpfung, Stecker- und Spleißdämpfungen.

Formeln

Leistungspegel in dBm: $L = 10 \cdot l g (\frac{P}{1 mW}) dBm$; $L$ Pegel in dBm, $P$ Leistung in mW
Dämpfung einer Glasfaserstrecke: $a_{ges} = α \cdot l + n_{St} \cdot a_{St} + n_{Sp} \cdot a_{Sp}$; $α$ Faserdämpfung in dB/km, $l$ Länge in km, $a_{St}$ und $a_{Sp}$ Dämpfung je Stecker und Spleiß in dB
Nutzbare Hostadressen: $n = 2^{32 - p} - 2$; $p$ Präfixlänge der Subnetzmaske, zum Beispiel 24 bei 255.255.255.0

Typische Fehler in der Prüfung

Netz- und Broadcastadresse bei der Zahl der Hostadressen mitgezählt.
Faserlänge in m in die Dämpfung eingesetzt, obwohl $α$ in dB/km angegeben ist.
Switch und Router verwechselt oder einen Hub als gleichwertig angesehen.
Beim PoE-Budget mit der Leistung am Endgerät statt mit der reservierten Leistung je Port gerechnet.

Tipps aus der Werkstatt

Merk dir die 100-m-Grenze für die Kupferstrecke zwischen aktivem Gerät und Endgerät: davon bis zu 90 m fest verlegt, der Rest für Patch- und Anschlusskabel. Sternförmig vom zentralen Verteiler aus bleibt jede Dose einzeln nutzbar und messbar.
Ordne Netzwerkgeräte nach dem, womit sie arbeiten: Der Switch entscheidet nach MAC-Adressen, der Router nach IP-Adressen. Bei Subnetzmasken rechnest du die Hostbits aus und ziehst immer Netzadresse und Broadcast ab.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

21 Aufgaben zu „Netzwerke und strukturierte Verkabelung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

Jetzt üben

Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in (18.12.2020), Lernfeld 9 EGT; DIN EN 50173; IEEE 802.3. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.