Netzwerk-Grundlagen lernen – OSI-Modell, Protokolle & TCP/IP
Netzwerkkenntnisse sind in der IT-Ausbildung (Fachinformatiker, Netzwerktechniker) ein Prüfungsschwerpunkt. Diese Karteikarten erklären das OSI-Modell, die TCP/IP-Suite, wichtige Protokolle und die Grundlagen des Subnettings, wie sie in IHK-Prüfungen gefragt werden.
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Das OSI-Modell als Gedankenstütze
Das OSI-Modell hat 7 Schichten, von der physischen Übertragung bis zur Anwendung. Lerne die Schichten in Reihenfolge: "Physik – Sicherung – Vermittlung – Transport – Sitzung – Darstellung – Anwendung". Merksatz von unten: "Paderborn – Sendet – Viele – Tolle – Studenten – Drei – Abende".
TCP vs. UDP
- TCP: Verbindungsorientiert, zuverlässig, Flusskontrolle, höhere Latenz. Für HTTP, FTP, SMTP.
- UDP: Verbindungslos, unzuverlässig, schnell, geringe Latenz. Für DNS, DHCP, VoIP, Streaming.
Subnetting verstehen
Eine IP-Adresse besteht aus Netzwerkanteil und Hostanteil. Die Subnetzmaske trennt beide Teile. /24 bedeutet 24 Bits für das Netzwerk, 8 Bits für Hosts – also 256 Adressen, davon 254 nutzbar (Netzwerkadresse und Broadcast sind reserviert).
Alle Karten in diesem Set
| Vorderseite | Rückseite |
|---|---|
| Wie viele Schichten hat das OSI-Modell? | 7 Schichten: Bitübertragung, Sicherung, Vermittlung, Transport, Sitzung, Darstellung, Anwendung |
| Schicht 3 des OSI-Modells | Vermittlungsschicht (Network Layer) – zuständig für IP-Adressen und Routing |
| Schicht 4 des OSI-Modells | Transportschicht – TCP und UDP, End-to-End-Verbindung |
| Was macht ein Router? | Verbindet verschiedene Netzwerke und leitet Pakete anhand der IP-Adresse zum Ziel weiter (Schicht 3). |
| Was macht ein Switch? | Verbindet Geräte im selben Netzwerk anhand der MAC-Adresse (Schicht 2). Keine IP-Entscheidungen. |
| IPv4-Adresse – Aufbau | 32 Bit, dargestellt als 4 Dezimalzahlen von 0-255, getrennt durch Punkte. Beispiel: 192.168.1.1 |
| Was ist eine Subnetzmaske? | Gibt an, welche Bits einer IPv4-Adresse zum Netzwerk gehören. /24 = 255.255.255.0: die ersten 24 Bits sind Netzwerk, 8 Bits Hosts. |
| Wie viele nutzbare Hosts in einem /24-Subnetz? | 254 (256 Adressen - 1 Netzwerkadresse - 1 Broadcast) |
| Was ist die Broadcast-Adresse? | Die letzte Adresse eines Subnetzes – Pakete an diese Adresse werden an alle Hosts im Netz geschickt. |
| Private IPv4-Adressbereiche | 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16 – nur intern gültig, nicht im Internet routbar |
| Was ist NAT? | Network Address Translation – übersetzt private IP-Adressen in öffentliche, damit viele Geräte eine öffentliche IP teilen. |
| TCP-Verbindungsaufbau – Three-Way-Handshake | SYN (Client) -> SYN-ACK (Server) -> ACK (Client) – dann ist die Verbindung aufgebaut. |
| Port 80 vs. Port 443 | Port 80: HTTP (unverschlüsselt). Port 443: HTTPS (TLS-verschlüsselt). |
| DNS – wofür steht es und was macht es? | Domain Name System – löst Domainnamen (z.B. example.com) in IP-Adressen auf. |
| DHCP – Funktion | Dynamic Host Configuration Protocol – vergibt IP-Adressen, Subnetzmasken, Gateway und DNS-Server automatisch an Clients. |
| Was ist eine MAC-Adresse? | 48-Bit-Hardware-Adresse einer Netzwerkkarte, weltweit eindeutig. Darstellung: 6 Hexadezimal-Paare, z.B. 00:1A:2B:3C:4D:5E. |
| Was ist VLAN? | Virtual Local Area Network – logische Trennung eines physischen Netzwerks in mehrere unabhängige Segmente, konfigurierbar am Switch. |
| Unterschied zwischen IPv4 und IPv6 | IPv4: 32 Bit, ~4 Milliarden Adressen. IPv6: 128 Bit, praktisch unbegrenzte Adressen, Darstellung in Hexadezimal mit Doppelpunkten. |
Häufige Fragen
Warum ist das OSI-Modell wichtig, wenn TCP/IP in der Praxis dominiert?
Das OSI-Modell ist ein konzeptionelles Referenzmodell, das hilft, Netzwerkprobleme zu lokalisieren und Protokolle einzuordnen. In der Praxis wird TCP/IP verwendet (4 Schichten), aber OSI-Begriffe sind in Ausbildung und Fachgesprächen Standard.
Wie berechnet man die Anzahl der Hosts in einem Subnetz?
Hosts = 2^(32 - Präfixlänge) - 2. Bei /24: 2^8 - 2 = 254. Bei /25: 2^7 - 2 = 126. Die zwei reservierten Adressen sind die Netzwerkadresse (alle Host-Bits 0) und die Broadcast-Adresse (alle Host-Bits 1).
Wann nimmt man UDP statt TCP?
Wenn Geschwindigkeit wichtiger als Zuverlässigkeit ist und Paketverluste toleriert werden können: DNS-Anfragen, VoIP, Online-Spiele, Video-Streaming. TCP erzeugt durch den Handshake und die Bestätigungsmechanismen mehr Overhead.