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Schriftliche Prüfungsaufgaben und Lösungsstrategien - Fachinformatiker

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Einleitung

Dieser vollständige aiMOOC richtet sich an Auszubildende zum Fachinformatiker und zur Fachinformatikerin, die schriftliche, handlungsorientierte Aufgaben besser verstehen, lösen und kontrollieren möchten. Du trainierst Aufgabenanalyse, Fachrechnen mit Einheiten, Netzwerktechnik, Datenbanken, Softwareentwurf, Datenschutz, Wirtschaftlichkeit und begründete Entscheidungen. Die Fälle sind eigens erstellte Übungsaufgaben, keine vertraulichen oder übernommenen IHK-Originalprüfungsaufgaben. Alle Betriebe, Personen, Adressen, Kosten und Messergebnisse sind synthetisch.

Rechtsstand und Zielgruppe: Die am 28. Februar 2020 erlassene Fachinformatikerausbildungsverordnung gilt seit dem 1. August 2020 und unterscheidet Anwendungsentwicklung, Systemintegration, Daten- und Prozessanalyse sowie Digitale Vernetzung. Sie beschreibt eine dreijährige Ausbildung und eine gestreckte Abschlussprüfung. Ausbildungsbeginn, zuständige IHK, mögliche Übergangsregeln und Fachrichtung sind vor der individuellen Vorbereitung zu klären. Maßgebliche Originalquellen: BIBB-Berufsprofil, geltende Ausbildungsordnung und IHK Ulm zu schriftlichen Prüfungsinhalten. Die Kursbeispiele sind keine reale System- oder Maschinenfreigabe. Praktische Arbeiten an Elektro-, Maschinen-, Gefahrstoff- oder Gesundheitssystemen sind ausschließlich mit entsprechender Qualifikation und fachlicher Anleitung zulässig.

Nutze auch das Berufsportal Ausbildung – Fachinformatiker und die vorhandenen Kurse SQL und Cyber-Security. Nach jeder Aufgabe dokumentierst Du den Lösungsweg, kontrollierst Größenordnung und Einheiten und hältst Deinen häufigsten Fehlertyp fest.

Prüfungsbereiche verstehen und Aufgaben sicher erschließen

Prüfungsstruktur nach der Neuordnung von 2020

Die gestreckte Abschlussprüfung besteht aus zwei Teilen. Teil 1 behandelt schriftlich das „Einrichten eines IT-gestützten Arbeitsplatzes“. Teil 2 umfasst neben der eigenständigen betrieblichen Projektarbeit zwei fachrichtungsspezifische schriftliche Bereiche sowie schriftliche Wirtschafts- und Sozialkunde. Die Ausbildungsordnung und Informationen der IHK weisen als Gewichtungen Teil 1 mit 20 %, den Projektbereich mit 50 %, die beiden schriftlichen Fachbereiche mit je 10 % und Wirtschafts- und Sozialkunde mit 10 % aus. Das sind geprüfte Regelungsangaben, keine Aussage darüber, welche konkreten Aufgaben im nächsten Prüfungstermin vorkommen. IHK Stuttgart · FIAusbV.

Fachrichtung	Fachspezifische schriftliche Prüfungsbereiche in Teil 2	Übungsschwerpunkte
Anwendungsentwicklung	Planen eines Softwareproduktes; Entwicklung und Umsetzung von Algorithmen	Anforderungsanalyse, Entwurf, Testfälle, algorithmisches Denken
Systemintegration	Konzeption und Administration von IT-Systemen; Analyse und Entwicklung von Netzwerken	Systemdimensionierung, Netze, Rechte, Diagnose
Daten- und Prozessanalyse	Durchführen einer Prozessanalyse; Sicherstellen der Datenqualität	Datenquellen, Kennzahlen, Datenbereinigung und Prozessdarstellung
Digitale Vernetzung	Diagnose und Störungsbeseitigung in vernetzten Systemen; Betrieb und Erweiterung von vernetzten Systemen	Schnittstellen, Fehlerhypothesen, Schutz und Betrieb

Die in den §§ 11, 19, 27 und 35 der Ausbildungsordnung bezeichneten Prüfungsbereiche unterscheiden sich also nach Fachrichtung. In Baden-Württemberg beschreibt die IHK Ulm handlungsorientierte Fallaufgaben, bei denen mehrere schriftliche Teilfragen auf einer Situationsbeschreibung und ihren Anlagen beruhen. Prüfungsdauer, konkrete Termine und Hilfsmittel sind vor der eigenen Prüfung anhand der gültigen Mitteilung der zuständigen Stelle zu prüfen. Du übst hier mit neu formulierten Fällen statt mit nicht öffentlich verfügbaren Originalaufgaben.

Die sieben Schritte eines belastbaren Lösungswegs

Schritt 1 – Auftrag: Lies den gesamten Fall, markiere die Operatoren „berechnen“, „erläutern“, „vergleichen“, „begründen“ oder „bewerten“. Schritt 2 – Daten: Übertrage alle gegebenen Größen samt Einheiten in eine Übersicht; trenne Fakten von Annahmen. Schritt 3 – Gesucht: Benenne die Größe, Entscheidung oder Handlung in einem Satz. Schritt 4 – Ansatz: Wähle eine begründete Formel, ein Netzmodell, ein Datenmodell oder eine Entscheidungsregel. Schritt 5 – Ausführung: Rechne nachvollziehbar oder stelle die Logik sauber dar. Schritt 6 – Kontrolle: Prüfe Größenordnung, Einheiten, Grenzfälle und Schutzziele. Schritt 7 – Antwort: Formuliere das Ergebnis mit Einheit, Voraussetzungen und adressatengerechter Empfehlung.

Beispiel: Wenn „beurteilen“ verlangt wird, reicht eine Liste möglicher Maßnahmen nicht. Du benötigst Kriterien, Vor- und Nachteile sowie ein begründetes Urteil. Bei „berechnen“ sind Formel, eingesetzte Werte, Zwischenschritte und Einheit wichtiger als die bloße Endzahl. Ein falsches Ergebnis nach richtigem Ansatz ist ein anderer Fehlertyp als eine scheinbar richtige Zahl ohne tragfähige Begründung.

Punkte sichern und aus Fehlern lernen

Notiere Antworten nach dem Muster Ansatz → Nachweis → Ergebnis → Plausibilitätsprüfung. Wenn eine Information fehlt, kennzeichne ihre Abwesenheit und rechne gegebenenfalls unter einer ausdrücklich formulierten Annahme. Lege eine Fehlertabelle mit den Spalten „Aufgabenverständnis“, „Fachwissen“, „Rechenweg“, „Einheit“, „Quelle“, „Begründung“ und „nächste Übung“ an. Wiederhole gezielt den betroffenen Kompetenzerwerb. Verwende bei fachrichtungsspezifischen Aufgaben die Begriffe der jeweiligen Ausbildungsordnung, nicht ungenaue Alltagssprache.

Fachrechnen, Dateninterpretation und Plausibilität

Bits, Bytes und Übertragungszeiten

1 Byte = 8 bit. Bei Speichergrößen unterscheiden sich dezimale Präfixe, etwa 1 MB = 1 000 000 Byte, von binären Präfixen, etwa 1 MiB = 1 048 576 Byte. Übertragungsraten wie 100 Mbit/s bezeichnen bit pro Sekunde, nicht Megabyte pro Sekunde. Die Formel lautet Zeit = Datenmenge in bit / effektive Datenrate in bit pro Sekunde. Nominelle Leitungsraten sind nicht automatisch Nutzdatenraten.

Rechenbeispiel: Eine fiktive Datei umfasst 750 MB; die theoretische Rate beträgt 100 Mbit/s. Schritt 1: 750 MB × 8 = 6 000 Mbit. Schritt 2: 6 000 Mbit / 100 Mbit/s = 60 s. Schritt 3: Das Resultat ist bei idealer Übertragung plausibel; in einem realen Netz wirken Protokollaufwand, Auslastung und andere Faktoren. Ein häufiger Fehler ist, 750 durch 100 zu teilen, ohne Byte und bit zu unterscheiden.

Zahlensystem: Die Binärzahl 101101 entspricht 1×32 + 0×16 + 1×8 + 1×4 + 0×2 + 1×1 = 45 im Dezimalsystem. Für die Rückumwandlung zerlegst Du 45 in 32 + 8 + 4 + 1. Der Rechenweg über die Stellenwerte macht das Ergebnis prüfbar.

Fachvideo „Binär in Dezimal umrechnen und umgekehrt“, Patrick Boekhoven, veröffentlicht 2022. Quelle und Nutzungsgrenze im OER-Abschnitt; Einbettung ist keine Behauptung einer offenen Videolizenz.

Prozent, Kosten und Nutzwertanalyse

Wenn fünf fiktive Geräte je 640 € netto kosten, lautet die Nettosumme 5 × 640 € = 3 200 €. Bei einer in dieser Übung ausdrücklich angenommenen Umsatzsteuer von 19 % erhältst Du 608 € Steuer und 3 808 € brutto. Rechne also 3 200 € × 0,19 und addiere den Betrag zum Nettowert; vergleiche nie unbemerkt Bruttokosten mit einem Nettobudget. Vor realen Beschaffungen sind Steuersatz, Lizenzen, Wartung, Energiebedarf, Support und Entsorgung zu prüfen.

Mit einer Nutzwertanalyse vergleichst Du Alternativen anhand gewichteter Kriterien. Beispiel: Sicherheit 40 %, Leistung 35 % und Kosten 25 %. Bei einer Bewertung auf einer einheitlichen Punkteskala multiplizierst Du Gewicht und Teilbewertung und addierst. Dokumentiere die Herkunft der Bewertung und prüfe Mindestanforderungen getrennt: Ein geringer Preis darf keine zwingende Sicherheitsanforderung kompensieren. Ergänzend betrachtet TCO auch laufende Kosten.

Statistische Auswertung und Datenqualität

In den synthetischen Bearbeitungszeiten 8, 9, 10, 11, 62 Minuten liegt der Mittelwert bei (8 + 9 + 10 + 11 + 62) / 5 = 20 Minuten. Der Median der sortierten Liste beträgt 10 Minuten. Der hohe Einzelwert verzerrt den Durchschnitt. Ein seriöser Bericht nennt daher Stichprobe, Zeitfenster, Einheiten, Ausreißer und mögliche Datenlücken. Fehlende Werte, Duplikate und widersprüchliche Zeitstempel dürfen nicht willkürlich bereinigt werden.

Daten der Übung	Ansatz	Ergebnis	Prüffrage
750 MB und 100 Mbit/s	750 × 8 / 100	60 s theoretisch	Wurde Byte in bit umgerechnet?
Fünf Geräte à 640 € netto	5 × 640 × 1,19	3 808 € brutto	Wurde das richtige Nettobudget verwendet?
Zeiten 8, 9, 10, 11 und 62 min	Summe durch Anzahl; sortierte Mitte	Mittelwert 20 min, Median 10 min	Verzerrt ein Ausreißer?
2 TB dezimal	2×10^12 Byte / 2^40	etwa 1,82 TiB	Werden TB und TiB verwechselt?

Diagramme sind nur dann aussagekräftig, wenn Achsenbeschriftung, Skalierung, Einheit und Quelle angegeben sind. Vergleiche nicht versehentlich relative Prozentanteile aus verschiedenen Grundgesamtheiten.

Netzwerke, IT-Systeme und Informationssicherheit

Client-Server-Systeme und Diagnose

In der Client-Server-Architektur fordern Clients Dienste eines Servers an. Wenn eine Anwendung nicht reagiert, gehe in der schriftlichen Fehleranalyse schrittweise vor: Symptom dokumentieren, mehrere plausible Ursachen nennen, risikoarme Prüfschritte zuordnen, Ergebnisse interpretieren und erst dann eine angemessene Maßnahme empfehlen. „Internet ausgefallen“ belegt noch nicht, ob DNS, Routing, der Dienst oder das Endgerät betroffen sind.

Client-Server-Schema, Calimo auf Grundlage von David Vignoni, Wikimedia Commons, LGPL 2.1 oder später.

Das OSI-Modell beschreibt sieben funktionale Ebenen der Kommunikation. Du kannst damit zwischen Übertragungsmedium, Sicherungsschicht, Routing, Transport und Anwendung unterscheiden. Das Referenzmodell ist ein Analysewerkzeug und bildet nicht zwangsläufig die Implementierung eines konkreten Produkts ab.

OSI-Schichten in deutscher Sprache, Michael von Brandenburg, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

IPv4-Subnetze mit nachvollziehbarer Rechnung

Ein IPv4-Präfix /27 reserviert 27 der insgesamt 32 Adressbits als Netzanteil. Fünf Hostbits bleiben; 2^5 = 32 Adressen gehören zum Netz. In einem üblichen Netzsegment werden Netz- und Broadcastadresse abgezogen, sodass 30 nutzbare Hostadressen verbleiben. Die Subnetzmaske ist 255.255.255.224. Für das ausschließlich zu Dokumentationszwecken reservierte Netz 192.0.2.0/27 gelten .0 als Netzadresse, .1 bis .30 als Hostbereich und .31 als Broadcastadresse.

Ein /28 bietet lediglich 16 Adressen und unter den gleichen Voraussetzungen 14 nutzbare Hosts. Ein /27 ist daher für 26 im Modell vorgesehene Endpunkte passend, wobei vier Hostadressen als Reserve verbleiben. Häufige Fehler sind das Vergessen der Gateway-Adresse, das Zählen des Netzwerk- oder Broadcastwerts als gewöhnlichen Host und das Übersehen bereits reservierter Adressen.

Fachvideo „Subnetting für Anfänger – Endlich verstehen!“, IT-Fuchs, veröffentlicht 2026; öffentlich verifiziert, keine offene Lizenz behauptet.

Datenschutz, Sicherheit und Wiederherstellung

Vertraulichkeit bedeutet Schutz vor unberechtigter Kenntnisnahme, Integrität Schutz vor unberechtigter oder unbeabsichtigter Verfälschung und Verfügbarkeit rechtzeitige Nutzbarkeit. Rechtevergabe nach dem Need-to-know-Prinzip, Versionierung, Verschlüsselung und Sicherungen wirken auf unterschiedliche Risiken. Ein Backup ist nur sinnvoll, wenn Wiederherstellung und Integrität der Daten geprüft werden können. RPO bezeichnet das tolerierbare Datenverlustfenster, RTO die angestrebte Wiederanlaufzeit. Beides sind Anforderungen, nicht automatisch tatsächlich erreichte Werte.

Eine hohe Verfügbarkeit ersetzt keinen Datenschutz. Die sichere Auswahl eines Verfahrens verlangt Schutzbedarfsanalyse, Zuständigkeiten, Nachweise und fortlaufende Kontrollen. Beziehe Dich für die Praxis auf BSI IT-Grundschutz sowie Cyber-Security. Die hier behandelten Diagnosehandlungen bleiben auf Papier oder in freigegebenen Übungsumgebungen; Produktivzugriffe und elektrische Arbeiten sind keine Selbstlernaufgabe.

Software, Algorithmen und relationale Datenbanken

Anforderungen, Algorithmen und Testfälle

Eine funktionale Anforderung beschreibt eine benötigte Funktion, etwa das Auswerten von Ticketzeiten. Eine nichtfunktionale Anforderung beschreibt eine Qualitätsbedingung, etwa eine maximale Antwortzeit oder Barrierefreiheit. Ein Algorithmus beschreibt nachvollziehbare Verarbeitungsschritte. Pseudocode und Flussdiagramme machen Entscheidungen und Wiederholungen sichtbar, bevor Code entsteht.

Vollständiges Beispiel: Für die synthetischen Ticketzeiten 12, 7 und 16 Minuten soll ein Mittelwert berechnet werden. Ablauf: Zuerst prüfen, ob die Liste leer ist. Dann Summe mit null beginnen, alle gültigen Zeiten addieren und durch die Anzahl gültiger Werte teilen. Ergebnis = (12 + 7 + 16) / 3 = 11,67 Minuten gerundet. Die leere Liste darf keine Division durch null auslösen. Ein negativer Zeitwert muss durch eine festgelegte Validierungsregel behandelt werden; stillschweigendes Einbeziehen wäre fachlich falsch. Teste mindestens einen Normalfall, einen Grenzfall und einen Fehlerfall und nenne das erwartete Ergebnis.

Programmablaufplan in deutscher Sprache, Erik Streb, Commons, CC BY-SA 3.0.

Zusätzliche Ablaufdarstellung (englischsprachige Datei), Kayau, Commons, CC BY-SA 3.0.

Datenmodell und SQL-Lösungsstrategien

Ein Primärschlüssel identifiziert einen Datensatz eindeutig; ein Fremdschlüssel verweist auf einen Schlüssel einer anderen Tabelle. Das Entity-Relationship-Modell hilft, fachliche Objekte, Attribute und Beziehungen zu dokumentieren. Normalisierung soll Redundanzen und Änderungsanomalien begrenzen; die konkrete Leistungsfähigkeit einer Datenbank muss zusätzlich beurteilt werden.

Mini-Fall mit rein synthetischen Daten: Es gibt Standorte mit Schlüsseln S1 für „Labor“ und S2 für „Büro“. Die Geräte G1 und G2 tragen S1, G3 trägt S2 und G4 keinen Standort. Mit der gedanklichen SQL-Abfrage „SELECT Name, COUNT(GerätID) FROM Standorte INNER JOIN Geräte ON Standorte.StandortID = Geräte.StandortID GROUP BY Name“ ergibt sich Labor 2, Büro 1. G4 erscheint nicht, weil kein passender Datensatz in Standorte vorhanden ist. Mit einem passenden LEFT JOIN von Geräte aus könnte G4 mit NULL als Standortname auftauchen. Prüfe bei jeder SQL-Aufgabe Tabellenbasis, ON-Bedingung, WHERE-Filter, NULL-Werte, GROUP BY und Ergebnisanzahl. COUNT mit Sternchen zählt Zeilen, COUNT über eine Spalte nur deren Nicht-NULL-Werte.

ER-Schema, Fleshgrinder, Commons, laut Dateiseite gemeinfrei.

Visualisierung von SQL-JOIN-Arten (englisch), Arbeck, Commons, CC BY 3.0.

Eine JOIN-Grafik ist eine didaktische Vereinfachung: Duplikate und die SQL-NULL-Semantik können von naiven Mengendiagrammen abweichen. Für ergänzende Übungen nutze den tatsächlich vorhandenen MOOCwiki-Kurs SQL sowie SQL (Structured Query Language).

Fehlermuster im schriftlichen Softwareentwurf

Fehler 1: Eine Antwort enthält nur Programmiersprachenbefehle, aber keine Anforderung und keinen Test. Korrektur: Eingabe, Ausgabekriterium und Fehlerbehandlung vor dem Code beschreiben. Fehler 2: Eine SQL-Abfrage verknüpft Tabellen ohne passenden Schlüssel und erzeugt zu viele Ergebniszeilen. Korrektur: Schlüssel und Kardinalität prüfen. Fehler 3: Ein Diagramm behauptet eine feste Reihenfolge, obwohl Verarbeitung parallel stattfinden kann. Korrektur: Fachliche Annahmen offen kennzeichnen und nur belegte Abhängigkeiten zeigen. Damit trainierst Du die Kommunikation der Lösung und nicht nur ihre technische Umsetzung.

Daten- und Prozessanalyse mit berufstypischem Modellfall

Daten prüfen und Prozesse bewerten

Ein Geschäftsprozess umfasst Auslöser, Beteiligte, Eingaben, Aktivitäten und Ergebnisse. Um ihn zu bewerten, müssen Kennzahlen valide und vergleichbar sein. Prüfe bei synthetischen Ticketdaten Vollständigkeit, Eindeutigkeit, Quelle, Zeitstempel und Ausreißer. Zwischen einer beobachteten Korrelation und einer nachgewiesenen Ursache ist zu unterscheiden. Eine optimierte Kennzahl allein garantiert weder bessere Arbeitsbedingungen noch Datenschutz.

Die vier Fachrichtungen gewichten diese Schritte unterschiedlich: Anwendungsentwicklung untersucht Anforderungen und testbare Software; Systemintegration dimensioniert und betreibt IT; Daten- und Prozessanalyse überprüft Datenqualität und Kennzahlen; Digitale Vernetzung untersucht Schnittstellen und Fehlersignale in verbundenen Systemen. Jede fachliche Lösung benötigt eine adressatengerechte Begründung einschließlich Kosten und Risiken. Nur die Prüfung Deiner eigenen Ausbildungsordnung und IHK bestimmt die konkreten Schwerpunkte.

Vollständiger Modellfall: Arbeitsplätze für die fiktive Novum Lernservice GmbH

Situation: Eine vollständig erfundene Firma benötigt 22 Client-Arbeitsplätze, zwei netzwerkfähige Drucker, einen lokalen Dateiserver und ein Gateway. Das rein fiktive Budget für die in der folgenden Tabelle genannten Geräte beträgt 19 000 € netto. Alle aufgeführten Geräte müssen mit IPv4-Adressen innerhalb eines Dokumentationsnetzes geplant werden. Zusätzlich soll eine Datenmenge von 12 GiB bei einer im Modell als effektiv angenommenen Nutzdatenrate von 80 Mbit/s innerhalb eines geplanten 30-Minuten-Fensters übertragen werden. Prüfe die Subnetzgröße, Gesamtkosten, Übertragungszeit und Schutzmaßnahmen, ohne reale Geräte oder Betriebsnetze zu konfigurieren.

Gerät	Menge	Einzelpreis netto	Zwischensumme netto
Client-Rechner	22	720 €	15 840 €
Drucker	2	260 €	520 €
Netzwerkswitch	1	490 €	490 €
Dateiserver	1	1 450 €	1 450 €
Unterbrechungsfreie Stromversorgung	1	300 €	300 €
Gesamt			18 600 €

Aufträge: Ermittle den IPv4-Hostbedarf und wähle zwischen /28 und /27. Rechne Netto-, modellhafte Brutto- und Restbudgetwerte. Berechne die Übertragungszeit mit Umwandlung GiB → Byte → bit. Leite zwei geeignete Schutzmaßnahmen ab. Formuliere eine Empfehlung und beschreibe, welche zusätzlichen Informationen für eine reale Entscheidung fehlen. Der modellhaft angesetzte Umsatzsteuersatz beträgt 19 %. Die Budgetplanung enthält noch keine Lizenz-, Migrations-, Wartungs- oder Personalkosten.

Musterlösung: Schritt für Schritt

Teil A – Netzgröße: 22 Clients + 2 Drucker + 1 Dateiserver + 1 Gateway = 26 IP-Endpunkte. Ein /28 hat 16 Adressen, typischerweise 14 nutzbare Hosts, und scheidet aus. Ein /27 hat 32 Adressen und 30 übliche Hostadressen; 30 – 26 = 4 Reserveadressen. Das Beispiel 192.0.2.0/27 ist ausdrücklich für Dokumentation reserviert. Netzadresse .0 und Broadcast .31 dürfen im üblichen Szenario nicht als normale Endpunkte eingeplant werden.

Teil B – Netto- und Bruttopreis: 22×720 = 15 840 €; 2×260 = 520 €; hinzu kommen 490 €, 1 450 € und 300 €. Somit 18 600 € netto. Restbudget = 19 000 – 18 600 = 400 € netto. Modellhafte Steuer = 18 600×0,19 = 3 534 €; Gesamt = 22 134 € brutto. Nettobudget und Nettosumme sind konsistent zu vergleichen. Ein Abschluss der echten Kostenplanung ist wegen der fehlenden Positionen nicht zulässig.

Teil C – Datenrate: 12 GiB = 12×1 073 741 824 = 12 884 901 888 Byte. In bit sind das 103 079 215 104. Bei 80 000 000 bit/s ergibt sich 1 288,49 Sekunden, das sind 21 Minuten 28 Sekunden gerundet. Bis zum modellhaften 30-Minuten-Limit verbleiben etwa 8 Minuten 32 Sekunden. Nur der angenommene Transfer ist erfasst; zusätzliche Verifikations- und Wiederherstellungsschritte erfordern eigene Tests.

Teil D – Sicherheit: Ein rollenbasiertes Berechtigungskonzept begrenzt Zugriff auf erforderliche Dateien; dokumentierte Wiederherstellungstests kontrollieren die Nutzbarkeit von Backups. Ergänzende Planung berücksichtigt Verschlüsselung, Löschregeln, RPO und RTO. Keine dieser Maßnahmen ersetzt die andere.

Teil E – Schlussfolgerung: Das Modellsubnetz ist ausreichend, das fiktive Nettogerätebudget wird eingehalten und die angenommene Datentransferzeit liegt unter 30 Minuten. Das ist jedoch keine reale Beschaffungs- oder Betriebsfreigabe: Lizenzpreise, Kompatibilität, laufende Kosten, Sicherheitsanforderungen und Testresultate fehlen. Eine gute Prüfungsantwort benennt diese Grenze ausdrücklich.

Bewertungsraster und Fehlerdiagnose zum Modellfall

Kriterium	Nachweis für volle Punktzahl	Maximalpunkte
IPv4-Bedarf	26 Hosts, /27, 30 nutzbare Hosts und 4 Reserven mit Rechenweg	5
Kosten	Einzelbeträge, 18 600 € netto, 400 € Rest, 3 534 € Steuer und 22 134 € brutto	5
Übertragung	GiB-Umrechnung, bit/s, 1 288,49 s beziehungsweise rund 21:28 min	5
Schutzbedarf	Sinnvolle Rechtevergabe und geprüfte Wiederherstellung mit begründetem Nutzen	3
Ergebnisqualität	Eindeutiges Urteil mit plausibler Einschränkung zu fehlenden Kosten und Risiken	2
Gesamt	Fachliches Übungsraster, kein offizieller IHK-Schlüssel	20

Bewertungsanker: volle Punkte für richtigen Ansatz, korrekte Einheiten, Zwischenschritte und Begründung; etwa halbe Punkte bei tragfähigem Ansatz mit Rechen- oder Dokumentationslücken; keine Punkte bei fachlich falschem Ansatz ohne Nachweis. Als rein didaktische Orientierung gelten 18–20 Punkte als sicher, 14–17 als überwiegend sicher, 10–13 als ausbaufähig und weniger als 10 als Anlass zur Grundlagenwiederholung. Kontrolliere typische Fehler: Hosts falsch gezählt, /28 ungeprüft angenommen, GB mit GiB verwechselt, bit nicht umgerechnet, Nettobudget mit Brutto verglichen oder fehlende reale Kosten übergangen.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was ist der sinnvolle erste Schritt bei einer praxisnahen schriftlichen Prüfungsaufgabe? (Den Auftrag und die gesuchten Ergebnisse eindeutig bestimmen) (!Unbekannte Werte durch zufällige Zahlen ersetzen) (!Nur die letzte Zeile der Anlage betrachten) (!Sofort mit der ersten auffindbaren Formel rechnen)

Rückmeldung: Erst wenn Operatoren, Gegebenes und Gesuchtes klar sind, können Ansatz und Ergebnis auf die richtige Frage bezogen werden.

Wie viele bit entsprechen genau einem Byte? (8 bit) (!2 bit) (!10 bit) (!100 bit)

Rückmeldung: Zur Berechnung der Übertragungszeit musst Du Byte häufig mit acht multiplizieren.

Wie lange dauert eine ideale Übertragung von 750 MB bei 100 Mbit pro Sekunde? (60 Sekunden) (!7 Komma 5 Sekunden) (!750 Sekunden) (!600 Sekunden)

Rückmeldung: 750 MB entsprechen 6 000 Mbit; geteilt durch 100 Mbit pro Sekunde ergibt das 60 Sekunden.

Wie viele nutzbare IPv4-Hostadressen hat ein übliches Netzsegment mit Präfix 27? (30 Hostadressen) (!32 Hostadressen) (!14 Hostadressen) (!62 Hostadressen)

Rückmeldung: Fünf Hostbits liefern 32 Adressen insgesamt, davon sind hier zwei für Netz und Broadcast reserviert.

Welches Schutzziel verlangt, dass Daten vor unberechtigter Veränderung geschützt werden? (Integrität) (!Verfügbarkeit) (!Ergonomie) (!Skalierbarkeit)

Rückmeldung: Integrität sichert Korrektheit und Unversehrtheit; Vertraulichkeit und Verfügbarkeit sind getrennte Schutzziele.

Welches Lagemaß kann bei einem starken Ausreißer den typischen Wert besser beschreiben? (Der Median) (!Immer das Maximum) (!Immer die Summe aller Werte) (!Immer der größte Einzelwert)

Rückmeldung: Der Median ist gegenüber einzelnen extremen Beobachtungen robuster als der arithmetische Mittelwert.

Welche SQL-Operation verbindet nur Datensätze mit passender Verknüpfungsbedingung in beiden Tabellen? (INNER JOIN) (!CROSS JOIN) (!UNION ALL) (!LEFT JOIN ohne Bedingung)

Rückmeldung: Die ON-Bedingung entscheidet, welche Datensätze ein INNER JOIN als passend verknüpft.

Welche Angabe macht einen Softwaretest überprüfbar? (Die erwartete Ausgabe zur vorgegebenen Eingabe) (!Der vollständige Name eines beliebigen Entwicklers) (!Ein zufälliger Dateiname) (!Nur die Anzahl der Bildschirmfenster)

Rückmeldung: Ein erwartetes Ergebnis bildet zusammen mit Eingabe und tatsächlicher Ausgabe den Kern eines Testfalls.

Was beschreibt RPO bei der Planung einer Wiederherstellung? (Das angestrebte maximal tolerierbare Datenverlustfenster) (!Die Anzahl angeschlossener Drucker) (!Die Rechenleistung der Hauptplatine) (!Eine garantierte Wiederherstellung ohne Sicherung)

Rückmeldung: RPO betrifft die tolerierte Datenverlustspanne; RTO das Ziel für die Wiederanlaufzeit.

Welche Beurteilung ist für den fiktiven Modellfall fachlich tragfähig? (Die Modellrechnung passt, doch vor realer Umsetzung fehlen Kosten und geprüfte technische Nachweise) (!Ein Subnetz mit Präfix 28 reicht für alle 26 Endpunkte) (!Ein Nettobudget wird am besten mit Bruttokosten verglichen) (!Eine ungetestete Sicherung garantiert die Wiederherstellung)

Rückmeldung: Vollständige Lösungsstrategien verbinden Ergebnisse mit Randbedingungen, Schutzbedarf und fehlenden Angaben.

Memory

Verbinde jeden Fachbegriff mit seiner fachlich passenden Erläuterung.

Präfixlänge	Anzahl der für das Netz reservierten Adressbits
Median	Mittlerer Wert einer geordneten Zahlenliste
Primärschlüssel	Eindeutige Kennung eines Datensatzes
RTO	Zielwert für die Wiederanlaufzeit
Nutzwertanalyse	Gewichteter Vergleich unterschiedlicher Alternativen
Plausibilitätskontrolle	Prüfen, ob Größenordnung und Randbedingungen sinnvoll sind

Drag and Drop

Ordne den fünf Phasen einer schriftlichen Aufgabenbearbeitung ihre passenden Funktionen zu.

Arbeitsschritt	Passende Funktion
Operator markieren	Die von der Aufgabe verlangte Leistung erkennen
Einheiten vereinheitlichen	Daten korrekt vergleichbar machen
Formel begründen	Den richtigen fachlichen Ansatz nachweisen
Grenzfall testen	Ungewöhnliche Eingaben und Fehlverhalten untersuchen
Ergebnis kontrollieren	Größenordnung und Auftragstauglichkeit bewerten

Kreuzworträtsel

Trage sechs jeweils einwortige Fachbegriffe ein.

Subnetz	Wie heißt ein logisch abgetrennter Teil eines Rechnernetzes?
Router	Welches Gerät leitet IP-Pakete zwischen Netzen weiter?
Algorithmus	Wie nennt man eine eindeutige Folge von Lösungsschritten?
Datenbank	Wie heißt eine strukturierte Sammlung verwalteter Datensätze?
Hashwert	Wie heißt das Ergebnis einer Hashfunktion?
Schlüssel	Wie heißt ein Identifikations- oder Verknüpfungsattribut in Tabellen?

LearningApps

Als externe Ergänzung kannst Du vorhandene LearningApps zum Thema durchsuchen und hinsichtlich fachlicher Korrektheit prüfen.

Lückentext

Am Beginn einer Situationsaufgabe steht das Verstehen des

. Der Operator beschreibt die geforderte

. Vor einer Rechnung sind die

zu vereinheitlichen. Ein Byte besteht aus

bit. Die Einheit MiB besitzt ein

Präfix. Ein robuster Lagewert bei starken Ausreißern ist der

. Ein IPv4-Netz wird unter anderem durch die

beschrieben. Die Schichtenkommunikation verdeutlicht das

. Der eindeutige Identifikator einer Tabellenzeile heißt

. Zwei Tabellen werden anhand passender Datensätze mit einem

verknüpft. Zu einem Testfall gehört eine

. Das zeitliche Datenverlustziel bezeichnet die

. Ein geplanter Wiederanlauf wird durch die

beschrieben. Bei der Beschaffung muss das

zu Nettokosten passen. Eine vollständige Antwort schließt mit einer

.

Offene Aufgaben

Leicht

Prüfungsstrategie: Markiere in einem selbst erfundenen IT-Auftrag Operatoren, vorhandene Daten und die gesuchten Ergebnisse und notiere zwei Annahmen.
Zahlensystem: Wandle 101101 und 111000 aus dem Binärsystem ins Dezimalsystem um; schreibe alle Stellenwerte dazu.
Datenübertragung: Berechne mit Einheiten die ideale Übertragungszeit für 250 MB bei 50 Mbit/s und erläutere ihre Grenzen.
Informationssicherheit: Ordne je zwei fiktive Schutzmaßnahmen den drei Schutzzielen zu und begründe die Zuordnung.

Standard

Subnetting: Plane ein IPv4-Subnetz für 18 fiktive Endpunkte in einem Dokumentationsbereich; begründe Präfix und Reserven.
Statistik: Vergleiche Mittelwert und Median von acht selbst erfundenen Ticketzeiten und diskutiere einen bewusst eingesetzten Ausreißer.
SQL: Entwirf zwei kleine synthetische Tabellen und eine INNER-JOIN-Abfrage; kennzeichne auch die nicht verknüpften Zeilen.
Softwaretest: Schreibe für einen Durchschnittsalgorithmus Normal-, Rand- und Fehlerfall mit erwarteter Ausgabe und begründe die Prüfung.

Schwer

Total Cost of Ownership: Vergleiche zwei fiktive Beschaffungsalternativen mit laufenden Kosten, Nachteilen und einem dokumentierten Entscheidungsraster.
Netzwerksicherheit: Entwickle für eine erfundene Störung drei Hypothesen, passende risikoarme Prüfschritte und eine fachlich begründete Priorisierung.
Prozessanalyse: Erstelle aus frei erfundenen Ticketdaten eine Prozesskennzahl und beschreibe Datenqualität, Datenschutz und Interpretationsgrenzen.
Fachinformatiker: Passe den Modellfall an eine andere der vier Fachrichtungen an; ergänze Lösungsweg, schriftliche Ergebnisbegründung und 20-Punkte-Raster.

Lernkontrolle

Aufgabenverständnis: Prüfe eine Fallbeschreibung mit widersprüchlichen Angaben; benenne notwendige Rückfragen und rechne nur auf offengelegter Grundlage.
Subnetting: Berechne, wie viele nutzbare Adressen beim Wechsel von /27 auf /26 verfügbar wären, und bewerte den Mehrbedarf.
Fachrechnen: Rechne den 12-GiB-Transfer des Modellfalls für effektiv 40 Mbit/s neu und begründe, ob das 30-Minuten-Fenster erfüllt wird.
Datenqualität: Entwirf einen Prozess zur Behandlung von Duplikaten, fehlenden Werten und Ausreißern, ohne ungeprüft Daten zu löschen.
Algorithmus: Beurteile, welche Reaktion eines Durchschnittsprogramms bei leerer Eingabe fachlich sinnvoll ist; definiere dazu Tests.
Informationssicherheit: Vergleiche Berechtigungen, Backup und Restore-Test hinsichtlich unterschiedlicher Risiken und Grenzen.
Wirtschafts- und Sozialkunde: Erörtere, wie Nachhaltigkeit, Datenschutz und Rechte im Betrieb eine zunächst günstige IT-Beschaffung verändern können.

Lernnachweis

Als Lernnachweis legst Du ein schriftliches Dossier mit einem eigenen, ausschließlich synthetischen Fall an: Aufgabenanalyse, Datentabelle, mindestens zwei nachvollziehbare Fachrechnungen, ein beschriftetes Schema, passende Test- oder Diagnoseschritte, eine Kosten- oder Sicherheitsentscheidung, nachvollziehbare Quellen und eine Fehlerreflexion. Zusätzlich bearbeitest Du den Modellfall zuerst selbst und vergleichst Deine Antworten dann mit dem 20-Punkte-Raster. Notiere für jeden abgezogenen Punkt den Fehlertyp und eine konkrete Verbesserung. Deine Überarbeitung zeigt Kompetenzentwicklung stärker als ein einmaliger Punktwert.

Für die Übung kannst Du ein eigenes Zeitfenster wählen; dieses ist kein behaupteter offizieller Prüfungszeitwert. Verwende keine vertraulichen Prüfungsbögen, personenbezogenen Lerndaten, Produktivsystem-Adressen oder Betriebsgeheimnisse. Ein verantwortliches Urteil benennt Unsicherheiten statt eine künstlich eindeutige Freigabe zu behaupten.

OER und Wikipedia

Amtliche und fachlich belastbare Quellen:

Mediennachweise und Rechte – jede eingebettete Grafik wurde auf ihrer Commons-Dateiseite geprüft:

Datei	Urheber	Dateiquelle	Recht laut Quelldatei
File:Client-server-model.svg	Calimo nach David Vignoni	Commons	LGPL 2.1 oder später
File:ISO OSI-Modell.svg	Michael von Brandenburg	Commons	CC BY-SA 4.0
File:Flowchart de.svg	Erik Streb	Commons	CC BY-SA 3.0
File:Flowchart procedural programming.svg	Kayau	Commons	CC BY-SA 3.0
File:Entity-Relationship-Modell.svg	Fleshgrinder	Commons	Gemeinfrei laut Urhebervermerk
File:SQL Joins.svg	Arbeck	Commons	CC BY 3.0

Videos: Binär in Dezimal umrechnen und umgekehrt (Patrick Boekhoven, 4. Mai 2022) und Subnetting für Anfänger – Endlich verstehen! (IT-Fuchs, 11. Mai 2026). Beide Videos wurden über ihre erreichbaren YouTube-Einträge verifiziert und ausschließlich per Player eingebettet; eine freie Bearbeitungs- oder Weiterverbreitungslizenz des jeweiligen Videoinhalts ist nicht belegt. Die selbst entwickelten Tabellen, Rechnungen, Übungsfälle und Raster sind als offene Lehr-/Lernmaterialien geeignet; bei einer Weiterverwendung sind die Rechte der eingebundenen Drittmedien gesondert zu beachten.

Weitere freie Einstiege sind Wikipedia: Fachinformatiker und Wikipedia: OSI-Modell. Die dortigen Text- und Bildlizenzen sind einzeln zu beachten.

Verknüpfte Lernbereiche

Berufsportal: Ausbildung – Fachinformatiker

Verknüpfe den Lernstoff mit Mathematik (Zahlensysteme, Einheiten, Prozentrechnung, Statistik), Informatik (Algorithmen, Datenmodelle, Netze), Deutsch (Operatoren und begründete Sachtexte), Wirtschaft (Kosten und Ausbildung) sowie Medienbildung (Quellen und Rechte). Die genannten Kurse SQL und Cyber-Security sind im MOOCwiki öffentlich nachweisbar; thematisch passende weitere Links können auf noch nicht angelegte Seiten führen.