Netzwerke: Aufgabensatz 3
Prüfungsvorbereitung · Teil Netzwerke · 25 BE · Bearbeitungszeit etwa 60 Minuten
So arbeitest du wie in der Prüfung:
- Stell dir einen Wecker auf 60 Minuten.
- Schreib deine Antworten auf Papier.
- Öffne die Tipps und Lösungen erst danach.
Die Stufen leicht, mittel und schwer entsprechen grob den Anforderungsbereichen I, II und III. Dieser Satz orientiert sich an den Aufgabenformen der Prüfungen 2026.
Ausgangslage
Abschnitt betitelt „Ausgangslage“Ein Studierendenwohnheim wird neu vernetzt. Es hat 50 Zimmer auf drei Etagen und ein Büro der Wohnheimverwaltung. Jedes Zimmer soll ein eigenes Teilnetz bekommen, damit die Geräte der Bewohnerinnen und Bewohner voneinander getrennt sind. Die Zimmernetze verbindet ein L3-Switch mit 64 Anschlüssen im Keller. Er ist über ein Transfernetz mit dem Hauptrouter verbunden, an dem auch die Verwaltung und der Internetanschluss hängen.
Material
Abschnitt betitelt „Material“Material 1: Netzplan (vereinfacht als Tabelle)
| Gerät | Schnittstelle | Netz |
|---|---|---|
| Hauptrouter (HR) | 203.0.113.18 | Internet; Router des Anbieters: 203.0.113.17 |
| 10.0.0.1 | Transfernetz 10.0.0.0/30 zum L3-Switch | |
| 10.40.0.254 | Verwaltung 10.40.0.0/24 | |
| L3-Switch (LS) | 10.0.0.2 | Transfernetz 10.0.0.0/30 zum Hauptrouter |
| je eine Schnittstelle pro Zimmernetz | Zimmernetze aus 10.40.8.0/22 |
Material 2: Routing-Tabellen (direkt angeschlossene Netze sind nicht aufgeführt)
Hauptrouter:
| Ziel | Netzmaske | nächstes Gateway (IP-Adresse) | über Schnittstelle (IP-Adresse) |
|---|---|---|---|
| 10.40.8.0 | 255.255.252.0 | 10.0.0.2 | 10.0.0.1 |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 203.0.113.17 | 203.0.113.18 |
L3-Switch:
| Ziel | Netzmaske | nächstes Gateway (IP-Adresse) | über Schnittstelle (IP-Adresse) |
|---|---|---|---|
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 10.0.0.1 | 10.0.0.2 |
Aufgaben
Abschnitt betitelt „Aufgaben“3.1 Ein L3-Switch (3 BE) mittel
Erläutere die Gemeinsamkeiten und Unterschiede eines L3-Switches gegenüber einem herkömmlichen Switch und einem Router. Begründe, warum er sich für das Wohnheim eignet.
Tipp 1
Auf welchen Schichten arbeiten Switch und Router? Wie viele Netze müssen hier verbunden werden? Wiederholen: Einheit 5.
Erwartungshorizont
3.2 Viele kleine Teilnetze (6 BE) mittel
Der Bereich 10.40.8.0/22 soll in gleich große Teilnetze aufgeteilt werden, sodass jedes der 50 Zimmer ein eigenes Teilnetz bekommt.
a) Bestimme das Präfix der Zimmernetze und die Anzahl der nutzbaren Hostadressen pro Zimmer. Erläutere deinen Lösungsweg. (3 BE)
b) Gib die Netzadresse und die Broadcastadresse für Zimmer 1, Zimmer 2 und Zimmer 17 an. Die Zimmer werden der Reihe nach ab der niedrigsten Adresse vergeben. (3 BE)
Tipp 1
Zu a): Wie viele Bits brauchst du, um mindestens 50 Teilnetze zu bilden?
Tipp 2
Zu b): Zimmer 17 ist das 17. Netz. Wie viele Adressen liegen vor ihm? Passt das noch ins dritte Byte 8?
Erwartungshorizont
3.3 Eine Zeile für viele Netze (3 BE) mittel
Die Routing-Tabelle des Hauptrouters (Material 2) enthält für alle Zimmernetze nur eine Zeile: 10.40.8.0 / 255.255.252.0.
Erkläre am Beispiel eines Pakets an 10.40.10.77, wie der Hauptrouter feststellt, dass diese Zeile passt. Gehe dabei auf die Binärdarstellung ein.
Tipp 1
Nur das dritte Byte ist interessant. Schreibe 252 und 10 als Dualzahl und verknüpfe sie mit UND. Wiederholen: Einheit 11, Aufgabe 5.
Erwartungshorizont
3.4 Ist die Verwaltung geschützt? (3 BE) schwer
Die Verwaltung soll aus den Zimmern nicht erreichbar sein. Deshalb hat der Administrator in der Routing-Tabelle des L3-Switches bewusst keine Route zum Netz der Verwaltung eingetragen (Material 2).
Bewerte, ob diese Maßnahme die Anforderung erfüllt. Verfolge dazu ein Paket von einem Zimmer an den Rechner 10.40.0.5 der Verwaltung.
Tipp 1
Welche Zeile nimmt der L3-Switch für das Ziel 10.40.0.5? Und was macht der Hauptrouter damit? Wiederholen: Einheit 11.
Erwartungshorizont
3.5 Nur Webseiten erlauben? (4 BE) schwer
Die Hausverwaltung schlägt vor, den Bewohnerinnen und Bewohnern aus Sicherheitsgründen nur TCP 80 (HTTP) und TCP 443 (HTTPS) ins Internet zu erlauben und alle anderen Dienste zu sperren.
Nimm Stellung zu diesem Vorschlag.
Tipp 1
Was muss passieren, bevor der Browser eine Seite über ihren Namen abrufen kann? Welche Dienste nutzen Studierende außerdem?
Tipp 2
Denke an DNS (Einheit 10), Mailprogramme (Einheit 15) und den Fernzugriff auf die Hochschule (Einheit 13).
Erwartungshorizont
3.6 IPv6 im Wohnheim (6 BE) mittel
Das Wohnheim bekommt vom Anbieter zusätzlich IPv6. Ein Zimmernetz erhält das Präfix 2001:0db8:00a0:0000::/64, ein Gerät darin die Adresse 2001:0db8:00a0:0000:0000:0bad:0000:0001.
a) Gib die Adresse des Geräts in der kürzesten Schreibweise an und erläutere die angewendeten Regeln. (3 BE)
b) Gib das Präfix in kürzester Schreibweise an und erkläre, welcher Teil der Adresse der Geräteanteil ist. (1 BE)
c) Nenne zwei Möglichkeiten, wie das Gerät seine IPv6-Adresse bekommen kann. (2 BE)
Tipp 1
Zu a): Erst führende Nullen weg, dann die längste Folge von Null-Blöcken durch :: ersetzen. Wiederholen: Einheit 9, Aufgabe 8.
Erwartungshorizont
Auswertung
Abschnitt betitelt „Auswertung“| Teilaufgabe | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.4 | 3.5 | 3.6 | Summe |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| BE | 3 | 6 | 3 | 3 | 4 | 6 | 25 |
Zähle deine Punkte mit den Erwartungshorizonten zusammen. Wo du Punkte verloren hast, wiederhole das Thema über die Links in den Tipps oder in der Checkliste.
Quellen
Abschnitt betitelt „Quellen“Aufgaben, Szenario und Erwartungshorizont sind selbst erstellt, im Stil der Abschlussprüfung Fachoberschule Informationstechnik. Beispieladressen nach RFC 1918, RFC 5737 und RFC 3849.