Netzwerk-Infrastruktur

Übungsaufgaben zur Netzwerkdiagnose: ping, tracert, nslookup und Paketmitschnitt

Sieben Übungsaufgaben zur Fehlersuche im Netzwerk: In der Basisstufe ordnest Du Beobachtungen an Desk-Sharing-Plätzen Ursachen zu und berechnest den Jitter eines ruckelnden Livestreams. In der Kernstufe findest Du heraus, warum ein Flurmonitor nie online war, und prüfst Vermutungen zu einem neuen Werkstatt-PC ohne Internet. In der Profilstufe klärst Du DNS-Probleme nach einem Serverumzug und HTTP-Statuscodes einer API, wertest einen TCP-Mitschnitt und eine mtr-Messung zu einem langsamen Check-in aus und untersuchst ausbleibende Fertigungsrückmeldungen zwischen zwei Standorten.

Netzwerkfehler analysieren: ping, tracert, nslookup und Paketmitschnitt

„Das Netz geht nicht“ ist keine Fehlerbeschreibung. Du lernst, Netzwerkfehler systematisch entlang des OSI-Modells einzugrenzen, LEDs, Portstatus und Kabeltests zu deuten, die Ausgaben von ipconfig, ping, tracert und nslookup zu lesen, typische Fehler bei Adressen, Gateway und Namensauflösung zu erkennen, einen Paketmitschnitt auszuwerten und Ursachen für langsame Verbindungen zu finden. Ein Vertiefungsteil zeigt, wie Du Störungen in vernetzten Anlagen entlang des Datenwegs eingrenzt, mit Logdaten belegst und als Störungseintrag dokumentierst.

Übungsaufgaben zu VoIP, Latenz und Quality of Service

Zwei Übungsaufgaben: Du betreust die IP-Telefonie einer Fahrradwerkstatt, ordnest Switch-Funktionen den Schritten von Quality of Service zu, berechnest die Kapazität des SIP-Trunks, prüfst einen Telefon-Export auf Fehler, vergleichst Softphone-Varianten fürs Homeoffice und entscheidest über einen Wechsel in die Cloud. Danach arbeitest Du in einem Start-up drei Tickets ab: eine stockende Videokonferenz im Homeoffice, ein abbrechendes Fax und ein langsames Werkzeug mit vielen API-Abrufen.

Echtzeitkommunikation: VoIP, Latenz und Quality of Service

Wie kommt ein Telefongespräch durch ein Datennetz, und warum stockt die Videokonferenz, sobald jemand ein großes Backup hochlädt? Der Artikel erklärt die Bausteine der IP-Telefonie (Telefone, Telefonanlage lokal oder in der Cloud, SIP-Trunk), SIP und RTP, Sprachcodecs sowie NAT-Probleme und STUN. Danach geht es um Latenz, Jitter und Paketverlust mit Ursachen und Richtwerten, die Bandbreite für Telefonie und Videokonferenzen, Quality of Service mit Klassifizierung, Markierung und Warteschlangen sowie typische Fehlerbilder bis hin zu abbrechenden Faxen.

Übungsaufgaben zum Internetanschluss und zur Standortanbindung

Fünf Übungsaufgaben zum Internetanschluss: Für den Showroom eines Fahrradhändlers deutest Du eine Messreihe, wertest einen Vertragsvergleich aus und rechnest das Datenvolumen einer 5G-Überbrückung durch. Für ein Berufskolleg ordnest Du VDSL ein und prüfst Aussagen zum Glasfaserausbau. Für eine Barcamp-Session wählst Du zwischen Mobilfunk-Bonding, 5G und Richtfunk, an Router-Statusseiten erkennst Du DS-Lite und Dual-Stack. Zum Schluss planst Du für ein Start-up Upload, Angebot und Ersatzanschluss.

Internetanschluss und Standortanbindung: DSL, Kabel, Glasfaser, Mobilfunk und Standleitung

Welcher Internetanschluss passt zu einem Büro, einer Filiale oder einem Homeoffice? Du lernst die Techniken der „letzten Meile“ kennen – DSL über Telefonkabel, Kabelinternet über Koaxialkabel, Glasfaser als FTTC, FTTB oder FTTH, Mobilfunk, Satellit und Standleitung – mit ihren Vor- und Nachteilen. Du erfährst, was ein Shared Medium ist, worin sich Geschäfts- und Privatkundenanschlüsse unterscheiden und wie Du an den Adressen erkennst, ob ein Anschluss Dual-Stack, DS-Lite oder Carrier-Grade NAT nutzt. Zum Schluss geht es um Bandbreitenbedarf, Ersatzanschlüsse und die Verbindung mehrerer Standorte.

Übungsaufgaben zu WLAN

Vier Übungsaufgaben zu WLAN: Du suchst Ursachen für Verbindungsprobleme im Schul-WLAN und ordnest Geräte den Frequenzbändern zu, planst das WLAN eines Barcamps mit Heatmap, Kanälen, Controller, PoE-Budget und Gast-WLAN mit Captive Portal, stellst ein Start-up von WPA2-Personal auf WPA3-Enterprise mit RADIUS und dynamischen VLANs um und versorgst eine Lagerhalle und einen Hof mit Mesh und prüfst die Sendeleistung einer Richtantenne.

WLAN planen und absichern

Ein WLAN muss geplant und abgesichert werden. Der Artikel erklärt Betriebsarten (Infrastruktur, Ad-hoc, Bridge, Repeater, Mesh), Frequenzbänder, Standards und Kanäle, Störungen der Funkausbreitung, die Planung von Anzahl und Standorten der Access Points, die Sendeleistung nach EIRP-Grenze und die Versorgung per PoE. Du lernst WLAN-Controller und Roaming kennen, unterscheidest WPA2 und WPA3 (Personal und Enterprise), erklärst 802.1X mit RADIUS und richtest ein getrenntes, datensparsames Gast-WLAN mit Captive Portal ein.

Übungsaufgaben zu VLAN und Netzsegmentierung

Fünf Übungsaufgaben zu VLANs: VLANs gegen die Ausbreitung von Schadsoftware, statische und dynamische Zuordnung mit RADIUS, Fehlersuche im Gäste-WLAN, Fehlersuche in einer Portkonfiguration, der Weg eines getaggten Frames, ein 802.1Q-Tag aus einem Mitschnitt auswerten, Native-VLAN-Mismatch, Router-on-a-Stick unter Linux mit Fehlersuche und DHCP-Relay sowie Segmentierungsentscheidungen für Kameras, Gebäudetechnik und WLAN.

VLAN und Netzsegmentierung

Mit VLANs teilst Du ein physisches Netz in mehrere logische Netze auf – für mehr Sicherheit, kleinere Broadcast-Domänen und weniger Hardware. Der Artikel erklärt Netzsegmentierung physisch, logisch und auf Schicht 3, die Zuordnung von Geräten (portbasiert, MAC-basiert, per IEEE 802.1X), tagged und untagged Ports mit dem 802.1Q-Tag, Trunks und natives VLAN, Routing zwischen VLANs mit Router-on-a-Stick und Layer-3-Switch sowie typische VLANs für Telefonie, Kameras und Gäste.

Übungsaufgaben zu Switches

Zwei umfangreiche Übungsaufgaben: Switches für ein Werksgelände auswählen (MAC-Tabelle, Managed und Layer-3-Switch, Funktionen eines Managed Switches zuordnen, ACL-Fehlersuche, Datenblattvergleich mit PoE-Budget, Industrie-Switch, Link Aggregation, Auto-Negotiation und Duplex-Fehler) und ein Schulnetz redundant und sicher betreiben (Root Bridge, Spanning-Tree-Ausgabe auswerten, Verhalten bei Faserausfall, LACP-Bündel und Lastverteilung, QoS, Fehlersuche bei Port-Security, Absicherung des Management-Zugangs, Out-of-Band-Management, Port-Mirroring).

Switches: Funktionsweise, Auswahl, Redundanz und Absicherung

Switches verbinden die Geräte im LAN – aber wie entscheiden sie, wohin ein Frame geht? Der Artikel erklärt MAC-Tabelle und Auto-Negotiation, den Unterschied zwischen unmanaged, managed und Layer-3-Switches, die Auswahl nach Datenblatt (Ports, SFP, PoE-Budget, Industrie-Anforderungen), Redundanz mit Spanning Tree und Link Aggregation sowie die Absicherung mit Port-Security, IEEE 802.1X und einem geschützten Management.

Übungsaufgaben zu Power over Ethernet

Drei Übungsaufgaben zu Power over Ethernet: Du beurteilst für die Anzeige-Player einer Mitfahr-App Steckernetzteil und PoE und findest Fehler in einer geplanten Injektor-Verbindung, ordnest für eine Lagerhalle Geräten den passenden PoE-Standard zu, prüfst Ports, Erkennung und reservierte Leistung eines Switches bei einer Erweiterung und wählst die günstigste Switch-Kombination und entscheidest für ein Barcamp über die Versorgung einer Kamera und rechnest Leistungsbedarf, Leitungsverluste und Spannung am Gerät nach.

Power over Ethernet: Strom über das Netzwerkkabel planen

Access Points, Kameras, VoIP-Telefone und Anzeigen brauchen Daten und Strom – mit Power over Ethernet kommt beides über ein einziges Netzwerkkabel. Der Artikel erklärt die Standards IEEE 802.3af, 802.3at und 802.3bt mit Leistungen, Spannungen, Strömen und Klassen, wie ein PoE-Switch ein Gerät erkennt und die Leistung aushandelt, die Varianten PoE-Switch, Injektor, Splitter und Steckernetzteil mit ihren Vor- und Nachteilen, wie Du das PoE-Budget eines Switches berechnest und prüfst und welche Rolle Leitungslänge, Aderquerschnitt (AWG) und Erwärmung im Kabelbündel spielen.

Strukturierte Verkabelung und Kupferleitungen

Wie wird ein Gebäude so verkabelt, dass jedes Netz von heute und morgen darüber läuft? Der Artikel erklärt Primär-, Sekundär- und Tertiärbereich, den Weg vom Switch über Patchfeld und Verlegekabel bis zur Anschlussdose, Kategorien und Klassen, den Aufbau und die Aufdrucke von Twisted-Pair-Leitungen, das Auflegen und Beschriften sowie die Abnahmemessung mit Wire Map, Dämpfung und NEXT.