Protokolle#

Diese Tabelle listet die wichtigsten Netzwerkprotokolle mit ihren Standard-Ports, der zugehörigen OSI-Schicht und ihrem Einsatzzweck auf.

Protokolle nach OSI-Schicht#

flowchart TD
    L7["Schicht 7 — Anwendung<br/>HTTP · HTTPS · DNS · DHCP · SSH · FTP · SMTP"]
    L4["Schicht 4 — Transport<br/>TCP · UDP · SCTP"]
    L3["Schicht 3 — Netzwerk<br/>IP · ICMP · IGMP · BGP"]
    L2["Schicht 2/3 — Sicherung<br/>ARP"]
    L7 --> L4 --> L3 --> L2

Quiz#

Siehe auch#

• osi modell — OSI-Schichten auf die diese Protokolle gemappt werden
• tcp ip — TCP/UDP im Detail mit 3-Way-Handshake und Port-Bereichen
• dns dhcp arp — DNS (Port 53), DHCP (Port 67/68), ARP im Detail
• vpn — IPsec (Port 500/4500), OpenVPN (Port 1194), WireGuard (Port 51820)
• verschluesselung — HTTPS/TLS, SSH und sichere Protokolle

Ressourcen#

• Wikipedia: Liste der bekannten Ports
• Wikipedia: Transmission Control Protocol
• Wikipedia: User Datagram Protocol
• Studyflix: TCP (einfach erklärt, TCP vs. UDP)

Schnittstellen: USB, SATA, PCIe, Thunderbolt#

Schnittstellen verbinden Peripheriegeräte und interne Komponenten mit dem PC. Für die Prüfung relevant sind vor allem Geschwindigkeit, Einsatzbereich und Abwärtskompatibilität.

USB (Universal Serial Bus)#

USB ist abwärtskompatibel: Ein USB 2.0-Stick funktioniert an einem USB 3.0-Port (mit reduzierter Geschwindigkeit), aber nicht schneller als seine eigene Spezifikation.

Strukturierte Verkabelung#

Die strukturierte Verkabelung ist ein standardisiertes Konzept zur planmäßigen Verkabelung von Gebäuden und Campussen. Sie ist genormt in EN 50173 (Europa) und ISO/IEC 11801 (international).

Ziel: Hersteller- und anwendungsunabhängige Infrastruktur, die flexibel für verschiedene Dienste (LAN, Telefon, Gebäudeautomation) genutzt werden kann.

TCP/IP Modell#

Das TCP/IP-Modell ist das praktisch verwendete Schichtenmodell des Internets (im Gegensatz zum theoretischen OSI-Modell mit 7 Schichten).

OSI vs. TCP/IP#

flowchart LR
    subgraph OSI ["OSI (7 Schichten)"]
        o7["7 Application"]
        o6["6 Presentation"]
        o5["5 Session"]
        o4["4 Transport"]
        o3["3 Network"]
        o2["2 Data Link"]
        o1["1 Physical"]
    end
    subgraph TCPIP ["TCP/IP (4 Schichten)"]
        t4["Anwendung"]
        t3["Transport"]
        t2["Internet"]
        t1["Netzzugang"]
    end
    o7 & o6 & o5 --- t4
    o4 --- t3
    o3 --- t2
    o2 & o1 --- t1

TCP vs. UDP#

TCP 3-Way-Handshake#

sequenceDiagram
    participant C as Client
    participant S as Server
    C->>S: SYN (Verbindung anfragen)
    S->>C: SYN-ACK (bestätigen + eigene SYN)
    C->>S: ACK (bestätigen)
    Note over C,S: Verbindung aufgebaut
    C->>S: Daten...
    C->>S: FIN (Verbindung beenden)
    S->>C: ACK + FIN
    C->>S: ACK

IP-Paket Aufbau (vereinfacht)#

Ports#

• 0–1023: Well-known Ports (standardisiert, z.B. 80=HTTP, 443=HTTPS)
• 1024–49151: Registered Ports (registriert, z.B. 3389=RDP)
• 49152–65535: Dynamic/Ephemeral Ports (temporär vom Client genutzt)

Quiz#

Siehe auch#

• osi modell — ISO/OSI-Modell (7-Schichten-Vergleich)
• protokolle ports — Protokolle & Ports im Detail
• dns dhcp arp — DNS, DHCP & ARP (Anwendungsschicht)

Ressourcen#

• Wikipedia: Internetprotokollsuite
• Wikipedia: Transmission Control Protocol
• Studyflix: TCP/IP (Definition & Funktionen)
• Studyflix: TCP (einfach erklärt, TCP vs. UDP)
• Elektronik-Kompendium: TCP/IP
• SimpleClub: Fachinformatiker Lernbereich

VLANs, Routing & NAT#

VLANs, Routing und NAT sind zentrale Mechanismen zur Netzwerksegmentierung und -verbindung: VLANs trennen ein physisches Netz logisch, Routing bestimmt den Weg zwischen Netzen, und NAT übersetzt private in öffentliche IP-Adressen.

VLANs (Virtual Local Area Networks)#

VLANs trennen ein physisches Netzwerk in logisch getrennte Segmente — ohne separate Hardware.

Wozu VLANs?#

• Sicherheit: Abteilungen sind voneinander isoliert (z.B. Buchhaltung ↔ Gäste-WLAN)
• Performance: Broadcast-Traffic wird auf das VLAN begrenzt
• Flexibilität: Umzug = nur Konfiguration ändern, kein Kabelumbau

VLAN-Typen#

Trunk vs. Access Port#

IEEE 802.1Q Tagging#

flowchart LR
    A["Ethernet Frame\n(ohne Tag)"] --> B["Switch fügt Tag ein\n[Dest MAC][Src MAC][802.1Q Tag: VLAN-ID][Type][Data][FCS]"]
    B --> C["Trunk-Leitung\n(mehrere VLANs)"]
    C --> D["Nächster Switch\nliest VLAN-ID"]

Der 802.1Q-Tag enthält u.a.:

VPN (Virtual Private Network)#

Ein VPN erstellt einen verschlüsselten Tunnel durch ein unsicheres Netzwerk (z.B. das Internet), sodass entfernte Standorte oder Nutzer so kommunizieren können, als wären sie direkt verbunden.

VPN-Arten#

flowchart TD
    A["VPN-Typen"] --> B["Site-to-Site VPN\n(Standort ↔ Standort)"]
    A --> C["Remote Access VPN\n(Einzelner Nutzer ↔ Firmennetz)"]
    A --> D["SSL/TLS VPN\n(browserbasiert)"]
    B --> E["Zwei Firmenstandorte\npermanent verbunden"]
    C --> F["Homeoffice-Mitarbeiter\nverbindet sich ins Büronetz"]
    D --> G["Zugriff per HTTPS\nkein Client nötig"]

Site-to-Site vs. Remote Access#

VPN-Protokolle#

IPsec — Modi und Phasen#

Zwei Betriebsmodi:

WLAN-Grundlagen#

WLAN (Wireless Local Area Network) ermöglicht drahtlose Netzwerkkommunikation auf Basis des IEEE 802.11-Standards. Es arbeitet auf OSI-Schicht 1 (Physical) und 2 (Data Link).

IEEE 802.11 Standards im Überblick#

Prüfungsrelevant: 802.11n (Wi-Fi 4), 802.11ac (Wi-Fi 5), 802.11ax (Wi-Fi 6) kennen und zuordnen können.