Der Wissensspeicher ist dein Spickzettel für das ganze Halbjahr: ein Blatt je Teil und drei Karten, die du in jedem Teil wieder brauchst.
Sprint 0 · im TeamBrückenstufe 1
Eure Story: Ihr lernt den Auftrag kennen und werdet als Team arbeitsfähig.
Sprint 0. Wissensspeicher und Karten begleiten euch durch alle Sprints.
Sprint 0 · im Team. Hier erfahrt ihr, wie Wissensspeicher und Review funktionieren, und findet die drei Karten, die ihr in jedem Teil braucht.
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Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Was du für dich aufschreibst, behältst du. Was du anderen erklären kannst, hast du verstanden.
So funktioniert der Wissensspeicher
Am Ende jedes Teils füllst du ein Wissensspeicher-Blatt aus: feste Felder und ein Themenfeld, eine Seite. Du findest es im Kompetenzmodell des Teils. Das Blatt bleibt in deinem Browser gespeichert und lässt sich drucken. Die sechs Blätter und das Blatt der Wahlphase sind zusammen deine Zusammenfassung des Lernfelds, für die Reviews, die Kontrollen und die Technikerprüfung.
Im Review fragt die IT-Leitung HLG nach deinem Wissensspeicher. Ein Blatt, das nur abgeschrieben ist, merkt man bei der ersten Rückfrage.
Vor dem Review: gegenseitig auf Stand
Am Ende jedes Sprints, also nach jedem Teil, in eurem Stammteam: Weil ihr die Aufgaben verteilt, hat nicht jede Person alles selbst erarbeitet. Jede Person erklärt ihre Aufgabe anhand des Wissensspeicher-Blatts, die anderen stellen Rückfragen und ergänzen ihr Blatt. Wer im Review erklärt, wird ausgelost, deshalb muss jede Person das ganze Blatt vertreten können. Danach vergleicht ihr mit eurem Partnerteam eure Entscheidungen: Wer hat welche Leitung, welche Zonen, welchen Tunnel gewählt, und weshalb? Wie ein Team die Arbeit über das Halbjahr verteilen kann, zeigt So arbeitet euer Team in Lektion 1.
Ablauf, rund 50 Minuten
- 15 min, jede Person: Wissensspeicher-Blatt zur eigenen Aufgabe fertigstellen.
- 20 min, im Stammteam: Reihum erklärt jede Person ihre Aufgabe, die anderen stellen Rückfragen, schreiben mit und ergänzen so ihr Wissensspeicher-Blatt zu diesem Teil.
- 10 min, mit eurem Partnerteam: Wer hat was anders entschieden, und mit welchem Grund?
- 5 min, zurück im Stammteam: eine Sache übernehmen oder bewusst nicht. Was offen ist, kommt aufs Board.
Die drei Karten
Karte 1
Adressen und Routing kompakt
IPv4-Adresse und Präfix
Eine IPv4-Adresse hat 32 bit, geschrieben als vier Zahlen von 0 bis 255. Das Präfix (/24, /16, /28) sagt, wie viele Bit vorne das Netz bezeichnen. Der Rest bezeichnet den Host.
| Präfix | Maske | Adressen im Netz | nutzbar für Hosts |
|---|---|---|---|
| /16 | 255.255.0.0 | 65.536 | 65.534 |
| /24 | 255.255.255.0 | 256 | 254 |
| /28 | 255.255.255.240 | 16 | 14 |
Nutzbar sind alle Adressen außer der ersten (Netzadresse) und der letzten (Broadcast): 2 hoch (32 minus Präfix) minus 2.
Private Bereiche
Diese Bereiche werden im Internet nicht geroutet, jedes Unternehmen darf sie intern nutzen (RFC 1918): 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12, 192.168.0.0/16. Wer ins Internet will, braucht eine Übersetzung auf eine öffentliche Adresse (Teil 2).
Subnetz rechnen, an einem Beispiel
10.10.20.0/24, das Scannernetz im Hub: Netzadresse 10.10.20.0, Broadcast 10.10.20.255, Hosts 10.10.20.1 bis 10.10.20.254. Ob zwei Adressen im selben Netz liegen, siehst du, wenn du beide mit der Maske verknüpfst: Gleiches Ergebnis heißt gleiches Netz.
Default-Gateway und Routing-Tabelle
Liegt das Ziel nicht im eigenen Netz, schickt ein Gerät das Paket an sein Default-Gateway, den Router seines Netzes. Der Router schaut in seine Routing-Tabelle und nimmt den Eintrag mit dem längsten passenden Präfix. Passt nichts anderes, gilt die Standardroute 0.0.0.0/0.
| Ziel | nächster Sprung | Bedeutung |
|---|---|---|
| 10.10.20.0/24 | direkt angeschlossen | Scannernetz, eigenes Netz des Routers |
| 10.10.0.0/16 | Router im Hub | übrige interne Netze des Hubs |
| 0.0.0.0/0 | 203.0.113.1 | alles andere zum Gateway des Anbieters |
Beispiel für die Lesart, keine Lösung für euer Netz.
Die drei Standorte und ihre Adressen
| Standort | intern | öffentlich |
|---|---|---|
| Hub | 10.10.0.0/16: Büro 10.10.10.0/24, Scanner 10.10.20.0/24, Telefonie 10.10.30.0/24, Server 10.10.40.0/24, Kameraaufzeichnung 10.10.50.0/24 | 203.0.113.0/28 über Glasfaser (Angebot A): .1 Gateway des Anbieters, .2 Firewall außen, .3 bis .14 für Dienste. Zweiter Weg 5G (Angebot C) mit 192.0.2.40 |
| DMZ im Hub | 172.16.10.0/24 (privat): Verteiler .10, web1 .11, web2 .12, Mail-Relay .20, Telefonie-Grenze .30, Proxy .40 | über die Adressen des Hubs |
| Stationsbüro | 10.20.0.0/16 | eine dynamische Adresse über Kupfer (Angebot B), per DDNS als station.hlg.example erreichbar |
| Straßenlager | 10.30.0.0/16 | 198.51.100.20 über Richtfunk zum Hub (Angebot D), dazu 5G (Angebot C) hinter Carrier-NAT ohne eigene öffentliche Adresse |
Namen in der Domäne hlg.example: www, track (Sendungsverfolgung), mail (MX), vpn, station (DDNS); intern die Zone intern.hlg.example (Split-DNS). Alle öffentlichen Adressen stammen aus 192.0.2.0/24, 198.51.100.0/24 und 203.0.113.0/24, die für Dokumentation reserviert sind (RFC 5737); die Domäne .example ebenso (RFC 2606).
Brauchst du in jedem Teil. Wenn du aus dem Netzaufbau kommst, ist das Wiederholung; wenn nicht, ist das dein Einstieg.
Karte 2
Hub, Station, Lager auf einen Blick
| Hub | Stationsbüro | Straßenlager | |
|---|---|---|---|
| Arbeitsplätze | 120 in drei Schichten, 60 Handscanner, 40 Telefone | 25 | 40, 20 Handscanner |
| Besonderheit | trägt die Sendungsverfolgung und die DMZ | keine feste öffentliche Adresse | 16 Torkameras, Aufzeichnung im Hub |
| Verfügbarkeitsziel | 99,9 % | 99,0 % | 99,5 % |
| Leitung | ? | ? | ? |
Lastspitzen in den Randstunden 5 bis 6 Uhr und 22 bis 23 Uhr, zwischen 23 und 5 Uhr gehen keine Flüge. Welche Leitung wohin kommt, entscheidet ihr in Teil 1. Diese Karte bleibt absichtlich ohne Lösung: Tragt eure Wahl auf dem Ausdruck ein.
Alle Werte sind Unterrichtswerte. Die Bedarfsposten und Angebote stehen im Auftrag von Teil 1.
Karte 3
Formeln und Faustwerte
| Größe | Formel | Zeichen |
|---|---|---|
| Störabstand als Verhältnis | S/N = 10(Störabstand in dB / 10) | 20 dB ergibt 100, nicht 20 |
| Kanalkapazität nach Shannon | C = B · log2(1 + S/N) | C in bit/s, B Bandbreite in Hz |
| höchste Symbolrate nach Nyquist | fS,max = 2 · B | in Baud (Symbole je Sekunde) |
| Datenrate | R = fS · log2(M) | M Stufenzahl der Modulation, etwa 16 bei 16-QAM |
| Nutzrate mit FEC | Rnetto = R · Coderate | Coderate etwa 3/4 oder 1/2 |
| Verfügbarkeit | A = Betriebszeit / Gesamtzeit | in Prozent |
| Ausfallzeit im Jahr | taus = (1 − A) · 8.760 h | ein Jahr hat 8.760 h |
| zwei Wege parallel | A = 1 − (1 − A1) · (1 − A2) | nur bei unabhängigen Ausfällen |
| zwei Glieder in Reihe | A = A1 · A2 | jedes Glied muss laufen |
| Overhead | Anteil = Kopf / (Nutzdaten + Kopf) | Kopf und Nutzdaten in Byte |
| Bandbreite eines Sprachkanals | R = (Nutzdaten je Paket + Köpfe) · 8 · Pakete je Sekunde | Nutzdaten je Paket = Codec-Rate · Paketabstand / 8; je Richtung |
Faustwerte
- 1 Byte = 8 bit; 1 Gbit/s = 1.000 Mbit/s = 1.000.000 kbit/s.
- 3 dB sind ungefähr Faktor 2, 10 dB Faktor 10, 20 dB Faktor 100.
- log2(x) = log10(x) / log10(2), also log10(x) / 0,301.
- Ein Jahr hat 8.760 h, ein Monat rund 730 h.
- Sprache: Laufzeit in eine Richtung bis 150 ms, Jitter bis 30 ms, Verlust bis 1 % gelten im Kurs als gut (Unterrichtswerte nach verbreiteten Richtwerten).
Die Formeln brauchst du vor allem in Teil 1, Teil 3 und in der Wahlphase. Ergebnisse stehen hier nicht, die rechnest du in den Aufgaben selbst.
Nach M0: euer Start in Sprint 1
Wenn die IT-Leitung HLG M0 abgezeichnet hat, lest ihr gemeinsam den Auftrag von Teil 1. Danach verteilt ihr die Aufgaben im Team. zahlt ein auf AB 7