Lernangebot 12Stufe I bis III⏱ 9 h
Input für eure Storycard, holt ihn euch, wenn ihr ihn braucht. Hier rechnet ihr, wie verfügbar ein Weg durchs Netz ist, wenn mehrere Bausteine in Reihe hängen, und was ein zweiter Weg bringt. Ihr findet die Single points of failure von Halle 1 und beziffert, was sie kosten.
Sprint 5Brückenstufe 4
Eure Story: Ihr rechnet die Verfügbarkeit des Netzes, baut Kern und Verteiler redundant und rollt die Konfiguration mit Ansible aus.
Input für eure Storycard, holt ihn euch, wenn sie danach fragt. Lernangebot 12 · Verfügbarkeit rechnen zahlt ein auf AB 1 und 4.
Ihr findet die einzelnen Fehlerpunkte, rechnet Verfügbarkeit in Reihe und parallel, die Ausfallwahrscheinlichkeit eines Kerns und die erwarteten Ausfallkosten.
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Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Eine Kette ist so stark wie ihr schwächstes Glied. Ein Netz ist so verfügbar wie sein einzelner Fehlerpunkt.
Am Ende hast du: eine Analyse der Single points of failure mit Verfügbarkeitsrechnung und erwarteten Ausfallkosten. Das ist AB 1 eurer Storycard und die Grundlage für AB 4.
Erst du, dann die anderen
Kern 1 hat laut Datenblatt 99,95 % Verfügbarkeit. Reicht das, um die Halle für sicher zu halten?
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Vom Gerät aus: jedes Gerät einzeln bewerten. Vorteil: einfach. Preis: Man übersieht, dass der Weg aus vielen Geräten besteht.
- Vom Weg aus: den Weg vom Scanner zum Frachtsystem durchgehen und multiplizieren. Vorteil: realistisch. Preis: Man braucht alle Werte.
- Vom Schaden aus: fragen, welcher Ausfall am meisten kostet. Vorteil: Prioritäten werden klar. Preis: Man braucht Ausfallkosten.
Haltet fest, welchen Weg ihr rechnet und warum.
Gegebene Werte für Lernangebot 12 · aufklappen, wenn du sie brauchst
Gegebene Werte für Lernangebot 12
- Verfügbarkeiten je Jahr (Unterrichtswerte)
-
Baustein Verfügbarkeit je Jahr Kernswitch 99,95 % Access-Switch 99,9 % Funkzugang 99,8 % Firewall 99,95 % Glasfaserstrecke 99,99 % - Netz heute
- V1 bis V3 über Trasse A zu Kern 1 und Trasse B zu Kern 2; V4 bis V6 nur über Trasse A zu Kern 1; Kern 1 und Kern 2 über eine Leitung verbunden; Hosts an beiden Kernen
- Mittlere Betriebszeit bis zum Ausfall eines Kernswitches
- 200.000 h
- Ausfallkosten
- V4 bis V6 versorgen vier von acht Rampen: 19.000 € je Stunde, wenn sie getrennt sind
- Jahr
- 8.760 h
Unterrichtswerte, angelehnt an öffentliche Größenordnungen und übliche Marktgrößen 2026. Alle Teile rechnen mit denselben Zahlen.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Analyse der Single points of failure
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- Liste der einzelnen Fehlerpunkte mit Wirkung
- Verfügbarkeit des Weges V4 bis V6 zum Serverraum heute und mit zweitem Weg
- Verfügbarkeit bis zum Endgerät heute und mit zweitem Weg
- Ausfallwahrscheinlichkeit eines Kernswitches im Jahr
- erwartete Ausfallkosten je Jahr heute und mit zweitem Weg
Zur Dokumentation
Rechnungen mit Formel, Einheit und Ergebnis, die Fehlerpunkte im physikalischen Plan aus Teil 1 markiert.
Die erwarteten Ausfallkosten sind der Maßstab für den Kostenvergleich der Varianten in Lernangebot 13.
Deine Aufgaben
12.1Markiere im physikalischen Plan von Halle 1 jeden Single point of failure und schreib dazu, was ausfällt, wenn er ausfällt.
Jetzt bist du dran · Allein · 3 Arbeitsschritte
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Aufgabe 12.1
Stufe I · Abfolge
Markiere im physikalischen Plan von Halle 1 jeden Single point of failure und schreib dazu, was ausfällt, wenn er ausfällt.
- Geh den Weg von einem Scanner an V5 zum Frachtsystem im Serverraum durch.
- Markiere jedes Gerät und jede Leitung, für die es keinen zweiten Weg gibt.
- Schreib je Punkt: Was steht, wenn er ausfällt?
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
12.2Rechnet die Verfügbarkeit des Weges von V4 bis V6 zum Serverraum heute und mit einem zweiten Weg über Trasse B zu Kern 2, dazu die Ausfallzeit im Jahr.
Jetzt seid ihr dran · Zu zweit · 3 Arbeitsschritte
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Aufgabe 12.2
Stufe II · Algorithmus
Rechnet die Verfügbarkeit des Weges von V4 bis V6 zum Serverraum heute und mit einem zweiten Weg über Trasse B zu Kern 2, dazu die Ausfallzeit im Jahr.
- Heute: Faser A und Kern 1 in Reihe.
- Mit zweitem Weg: zwei unabhängige Wege parallel.
- Rechnet jeweils die erwartete Ausfallzeit im Jahr, heute in Stunden, mit zweitem Weg in Sekunden.
Zu zweit Diese Aufgabe bearbeitet ihr zu zweit.
12.3Rechnet die Verfügbarkeit bis zum Endgerät, also mit dem Access-Switch davor, heute und mit zweitem Weg, und erklärt, was jetzt der schwächste Punkt ist.
Jetzt seid ihr dran · Zu zweit · 3 Arbeitsschritte
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Aufgabe 12.3
Stufe II · Algorithmus
Rechnet die Verfügbarkeit bis zum Endgerät, also mit dem Access-Switch davor, heute und mit zweitem Weg, und erklärt, was jetzt der schwächste Punkt ist.
- Setzt den Access-Switch in Reihe vor den Weg.
- Vergleicht die beiden Ergebnisse mit dem SLA von 99,9 %.
- Schreibt, welcher einzelne Fehlerpunkt nach dem Umbau übrig bleibt.
Zu zweit Diese Aufgabe bearbeitet ihr zu zweit.
12.4Rechnet die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kernswitch in einem Jahr ausfällt, und die Wahrscheinlichkeit, dass er zehn Jahre ohne Ausfall läuft.
Jetzt bist du dran · Allein · 3 Arbeitsschritte
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Aufgabe 12.4
Stufe II · Algorithmus
Rechnet die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kernswitch in einem Jahr ausfällt, und die Wahrscheinlichkeit, dass er zehn Jahre ohne Ausfall läuft.
- Nutzt P = 1 − e hoch (− t / MTBF).
- Rechnet für ein Jahr und für zehn Jahre.
- Erklärt, warum eine kleine Zahl je Jahr über die Lebensdauer groß wird.
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
12.5Die Geschäftsleitung sagt: „Kern 1 ist seit zwei Jahren nicht ausgefallen. Warum sollen wir Geld für einen zweiten Weg ausgeben?“ Antwortet mit Zahlen.
Jetzt seid ihr dran · Im Team · 3 Arbeitsschritte
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Aufgabe 12.5
Stufe III · Heuristik
Die Geschäftsleitung sagt: „Kern 1 ist seit zwei Jahren nicht ausgefallen. Warum sollen wir Geld für einen zweiten Weg ausgeben?“ Antwortet mit Zahlen.
- Rechnet die erwarteten Ausfallkosten je Jahr heute und mit zweitem Weg.
- Erklärt, warum „zwei Jahre ohne Ausfall“ kein Beweis ist.
- Schreibt die Antwort an die Geschäftsleitung in höchstens fünf Sätzen.
Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Team.
Veränderter Fall
Der Hersteller nennt für den Kernswitch statt 200.000 h nur 100.000 h. Was ändert sich an euren Zahlen und an eurer Empfehlung?