دانلود کتاب آموزشی Certified Data Center Expert (CDCE) جلد اول

دوره Certified Data Center Expert (CDCE) به عنوان یک گواهینامه پیشرفته در زمینه مراکز داده، متخصصان را با مفاهیم پیشرفته در طراحی، پیاده‌سازی، بهینه‌سازی، و مدیریت مراکز داده آشنا می‌کند. این دوره به‌طور خاص برای افرادی طراحی شده است که به دنبال ارتقای مهارت‌های خود در حوزه مراکز داده هستند و قصد دارند در سطح بالا در این صنعت فعالیت کنند.

بخش 1. مفاهیم پیشرفته مراکز داده

فصل 1. درک کلی از عملیات مراکز داده

• تعریف مرکز داده و نقش آن در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات
• بررسی انواع مراکز داده (Enterprise, Hyperscale, Colocation, Edge Data Centers)
• نحوه عملکرد و تعامل اجزای مرکز داده (IT Load, Power, Cooling, Networking, Security)
• بررسی مدل‌های استقرار:
  • On-Premises Data Centers
  • Cloud Data Centers
  • Hybrid Data Centers
  • Micro Data Centers

فصل 2. بررسی فناوری‌ها و استانداردهای موجود در طراحی مراکز داده

• استانداردهای بین‌المللی مراکز داده:
  • ANSI/TIA-942 (Tier Levels و الزامات طراحی)
  • ISO/IEC 27001 (مدیریت امنیت اطلاعات)
  • ASHRAE 90.4 & 62.1 (بهره‌وری انرژی و سیستم‌های تهویه)
  • Uptime Institute Tier Standard (سطوح Tier برای قابلیت اطمینان و دسترس‌پذیری)
• تکنولوژی‌های جدید در مراکز داده:
  • Software-Defined Data Centers (SDDC)
  • Edge Computing و IoT در مراکز داده
  • AI & Machine Learning در بهینه‌سازی مدیریت مراکز داده
  • محاسبات کوانتومی و تأثیر آن بر معماری مراکز داده

فصل 3. اصول و ساختار فیزیکی مراکز داده

• معماری فیزیکی مراکز داده:
  • طبقه‌بندی فضاهای فیزیکی (White Space, Gray Space, Mechanical Rooms)
  • طراحی اتاق‌های سرور و توزیع برق
  • چیدمان و آرایش رک‌ها (Hot Aisle & Cold Aisle)
  • افزایش بازده خنک‌سازی با Containment Systems
• دسترسی به زیرساخت‌های حیاتی:
  • مسیرهای کابل‌کشی فیبر نوری و مسی
  • طراحی زیرساخت‌های برق و ارتباطات
  • مفاهیم ماژولار در طراحی مراکز داده

فصل 4. ارتباط بین معماری فیزیکی و معماری منطقی

• تعریف لایه‌های منطقی در مراکز داده
  • لایه Access (اتصال سرورها)
  • لایه Aggregation (Distribution) (مدیریت ترافیک داخلی)
  • لایه Core (اتصال به شبکه‌های گسترده)
• نقش معماری Spine-Leaf در بهینه‌سازی ترافیک
• نحوه مدیریت ارتباطات در مراکز داده چندسایته (Multi-Site Data Centers)

فصل 5. مفاهیم انرژی، توان و تأثیر آن بر عملکرد مرکز داده

• اهمیت Power Usage Effectiveness (PUE) و نحوه اندازه‌گیری آن
• Green Data Centers و تکنیک‌های کاهش مصرف انرژی
• مدیریت ظرفیت توان برای سرورهای High-Density
• مدل‌های تأمین توان:
  • استفاده از Renewable Energy در مراکز داده
  • UPS Systems و ژنراتورها

فصل 6. مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری در مراکز داده

• مفاهیم Scalability & Redundancy
• چالش‌های توسعه مراکز داده و راهکارهای آن
• استفاده از Data Center Containers & Modular Data Centers برای افزایش مقیاس‌پذیری
• Cloud Data Centers vs. Traditional Data Centers از منظر مقیاس‌پذیری

فصل 7. بررسی اجزای کلیدی و نقش آن‌ها در عملکرد مرکز داده

• Computing Infrastructure: پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها
• Networking Infrastructure: سوئیچینگ، روترها و ارتباطات داخلی
• Cooling Systems: طراحی و مدیریت خنک‌سازی
• Power Infrastructure: تأمین انرژی پایدار
• Security Systems: ایمن‌سازی فیزیکی و منطقی

بخش 2. طراحی و معماری مراکز داده

فصل 1. اصول طراحی مراکز داده و الزامات اولیه

• درک نیازمندی‌های تجاری و عملیاتی
• ارزیابی بار IT و ظرفیت مرکز داده
• تحلیل هزینه‌های CAPEX و OPEX در طراحی مراکز داده
• بررسی الزامات مقیاس‌پذیری و قابلیت اطمینان (Scalability & Reliability)
• تعیین Site Selection و فاکتورهای مهم در انتخاب محل مرکز داده

فصل ۲. بررسی استانداردهای طراحی مراکز داده (ANSI/TIA-942, Uptime Institute, ISO/IEC 22237)

• مقایسه استانداردهای مختلف طراحی مرکز داده
• استانداردهای امنیت فیزیکی و الکتریکی در طراحی مراکز داده
• استانداردهای سرمایش، تهویه و مدیریت حرارت (ASHRAE TC 9.9)
• استانداردهای مدیریت کابل‌کشی ساخت‌یافته در مراکز داده (TIA-568, ISO/IEC 11801)

فصل ۳. سطوح Tier در مراکز داده و انتخاب معماری مناسب

• بررسی مفاهیم Tier I تا Tier IV و تفاوت‌های آن‌ها
• مزایا و معایب طراحی بر اساس Tier III و Tier IV
• چگونه یک Tier Level مناسب برای مرکز داده انتخاب کنیم؟
• تجزیه و تحلیل ریسک‌های طراحی در هر Tier

فصل ۴. طراحی معماری فیزیکی مرکز داده

• طراحی LayOut اتاق سرور و دیتاسنتر
• تفکیک فضاهای حیاتی (White Space, Gray Space, Black Space)
• ایزوله‌سازی و مدیریت مسیرهای هوایی (Cold Aisle / Hot Aisle Containment)
• نحوه طراحی کف کاذب (Raised Floor) و سقف معلق (Suspended Ceiling)
• بهینه‌سازی چیدمان رک‌ها (Rack & Cabinet Arrangement)
• مدیریت فضای ذخیره‌سازی تجهیزات (Storage & Staging Area Design)

فصل ۵. طراحی سیستم برق و تأمین انرژی در مرکز داده

• مفاهیم طراحی N, N+1, 2N, 2N+1 در تأمین انرژی مراکز داده
• بررسی طراحی و معماری Power Distribution Unit (PDU)
• انتخاب UPS مناسب و طراحی Redundancy در سیستم برق‌رسانی
• مدیریت تأمین برق اضطراری (Standby Generators & Automatic Transfer Switch – ATS)
• سیستم‌های مانیتورینگ و تحلیل توان الکتریکی (Power Monitoring & Metering Systems)

فصل ۶. طراحی و مدیریت سیستم‌های سرمایش در مراکز داده

• روش‌های سرمایش (Direct Expansion, Chilled Water, Liquid Cooling, Immersion Cooling)
• مقایسه سرمایش هوایی، مایع و غوطه‌وری
• مفاهیم PUE (Power Usage Effectiveness) و بهره‌وری انرژی
• نحوه مدیریت Airflow و چیدمان رک‌ها برای بهینه‌سازی خنک‌سازی
• بهینه‌سازی مصرف انرژی با Hot Aisle / Cold Aisle Containment
• روش‌های مدرن سرمایش: Free Cooling, Adiabatic Cooling و Liquid Cooling

فصل ۷. طراحی امنیت فیزیکی و دسترسی در مراکز داده

• بررسی استانداردهای فیزیکی و کنترل دسترسی (PCI-DSS, ISO 27001, NIST 800-53)
• کنترل ورود و خروج با سیستم‌های بیومتریک و کارت‌های هوشمند
• مدیریت ریسک و تحلیل تهدیدهای فیزیکی
• طراحی سیستم‌های مانیتورینگ و CCTV برای نظارت لحظه‌ای
• بررسی روش‌های جلوگیری از آتش‌سوزی (VESDA, FM-200, Novec 1230)
• استراتژی‌های مقاوم‌سازی مرکز داده در برابر زلزله، سیل و تهدیدهای محیطی

فصل ۸. مدیریت کابل‌کشی و ارتباطات شبکه‌ای در طراحی مرکز داده

• طراحی و اجرای کابل‌کشی ساخت‌یافته (Structured Cabling)
• انتخاب کابل‌های مسی (Cat6a, Cat7, Cat8) و فیبر نوری (OM3, OM4, OS2)
• مدیریت مسیرهای کابل‌کشی (Cable Trays, Raised Floors, Overhead Cabling)
• استانداردهای کابل‌کشی فیبر نوری و مسی در مراکز داده (ANSI/TIA-942, ISO/IEC 11801)
• بررسی روش‌های جدید در مدیریت کابل‌های فیبر نوری و MPO/MTP

فصل ۹. بهینه‌سازی طراحی برای کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری

• استراتژی‌های کاهش CAPEX و OPEX در مراکز داده
• مدیریت هوشمند انرژی و بهینه‌سازی مصرف برق
• روش‌های بهینه‌سازی سرمایش برای کاهش هزینه‌های عملیاتی
• چگونه طراحی صحیح مرکز داده می‌تواند ROI را افزایش دهد؟

فصل ۱۰. آینده مراکز داده و معماری‌های مدرن

• نقش Cloud Data Centers و Edge Data Centers در طراحی آینده
• مفهوم Hyperscale Data Centers و طراحی آن‌ها
• تأثیر هوش مصنوعی و اتوماسیون در مدیریت مراکز داده
• مقایسه معماری Traditional, Modular و Containerized Data Centers
• آینده استانداردهای طراحی مراکز داده با فناوری‌های نوین

بخش 3. توان و خنک‌سازی در مراکز داده

فصل ۱. مفاهیم پایه در مدیریت توان و خنک‌سازی

• اهمیت مدیریت توان و خنک‌سازی در مراکز داده
• استانداردهای مرتبط با توان و خنک‌سازی (ASHRAE، TIA-942، ANSI/BICSI-002)
• تأثیر ناکارآمدی سیستم‌های توان و سرمایش بر عملکرد مرکز داده

فصل ۲. تأمین و مدیریت توان در مراکز داده

• بررسی انواع منابع تغذیه (برق شهری، ژنراتور، UPS، PDU)
• اصول طراحی سیستم‌های توزیع توان در رک‌ها و سرورها
• تحلیل و ارزیابی بار مصرفی (Load Balancing)
• حفاظت از سیستم‌های توان در برابر نوسانات و قطعی برق
• استراتژی‌های بهینه‌سازی مصرف انرژی در مراکز داده

فصل ۳. طراحی و نگهداری سیستم‌های UPS و ژنراتور

• انواع UPS (Online, Offline, Line-Interactive) و کاربردهای آن
• طراحی سیستم‌های باتری و ذخیره انرژی برای UPS
• انتخاب و پیکربندی ژنراتورهای مناسب برای مراکز داده
• نحوه تست و نگهداری سیستم‌های UPS و ژنراتور
• سناریوهای مدیریت انرژی در زمان قطع برق

فصل ۴. اصول و فناوری‌های خنک‌سازی در مراکز داده

• اهمیت مدیریت حرارتی در مرکز داده
• استانداردهای دمایی و رطوبتی برای تجهیزات IT
• انواع سیستم‌های خنک‌سازی (CRAC، CRAH، Liquid Cooling، Immersion Cooling)
• طراحی مسیرهای هوای سرد و گرم (Hot Aisle & Cold Aisle Containment)
• فناوری‌های هوشمند در بهینه‌سازی خنک‌سازی

فصل ۵. طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های سرمایش کارآمد

• تحلیل نیاز سرمایشی بر اساس ظرفیت مرکز داده
• پیاده‌سازی خنک‌سازی مبتنی بر چگالش و تبخیر (Evaporative Cooling)
• بهینه‌سازی مصرف انرژی با استفاده از Free Cooling
• تنظیم جریان هوای داخل رک‌ها و کابینت‌ها
• استفاده از سیستم‌های مدیریت هوشمند سرمایش

فصل ۶. کاهش مصرف انرژی و بهینه‌سازی عملکرد سرمایشی

• مفهوم PUE (Power Usage Effectiveness) و روش‌های کاهش آن
• استراتژی‌های کاهش هزینه‌های عملیاتی (OPEX) در سیستم‌های سرمایشی
• استفاده از هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی دما و مصرف توان
• مانیتورینگ و تحلیل عملکرد سیستم‌های سرمایش برای بهبود بهره‌وری
• سناریوهای اجرایی برای بهینه‌سازی مصرف توان و سرمایش

فصل ۷. نظارت و مانیتورینگ توان و سرمایش در مراکز داده

• معرفی ابزارهای DCIM (Data Center Infrastructure Management) برای مدیریت انرژی
• اهمیت سنسورها و ابزارهای مانیتورینگ دما و رطوبت
• تحلیل داده‌های توان و سرمایش برای افزایش بهره‌وری
• راهکارهای خودکارسازی مدیریت توان و سرمایش در مراکز داده
• بررسی و تحلیل هشدارهای سیستم‌های توان و خنک‌سازی

فصل ۸. چالش‌ها و راه‌حل‌های عملی در مدیریت توان و خنک‌سازی

• مشکلات رایج در مدیریت توان و خنک‌سازی مراکز داده
• روش‌های مقابله با Hot Spots در رک‌ها و دیتاسنتر
• افزایش بازدهی خنک‌سازی در شرایط بار زیاد
• کاهش هزینه‌های نگهداری سیستم‌های برق و سرمایش
• استفاده از روش‌های نوین مانند Liquid Cooling & AI-based Cooling

بخش 4. سیستم‌های امنیتی و حفاظتی

فصل 1. اصول امنیت فیزیکی در مراکز داده

• اهمیت امنیت فیزیکی در مراکز داده
• استانداردهای جهانی امنیت فیزیکی (ISO 27001، ANSI/BICSI-002، TIA-942)
• دسته‌بندی تهدیدات فیزیکی (سرقت، خرابکاری، حوادث طبیعی، آتش‌سوزی و …)

فصل 2. کنترل دسترسی فیزیکی و احراز هویت

• روش‌های احراز هویت (کارت‌های هوشمند، بیومتریک، PIN و …)
• پیاده‌سازی Access Control List (ACL) در مراکز داده
• کنترل چندلایه دسترسی (مانند Mantrap، Airlock و …)
• بررسی سیستم‌های امنیتی RFID و NFC در مراکز داده

فصل 3. سیستم‌های نظارت و پایش امنیتی

• معرفی سیستم‌های مانیتورینگ ویدئویی (CCTV)
• انتخاب دوربین‌های مناسب (IR، حرارتی، 360 درجه)
• تنظیمات و پیکربندی NVR/DVR برای ذخیره و مدیریت ویدئوها
• پیاده‌سازی نرم‌افزارهای نظارت و آنالیز تصاویر
• یکپارچه‌سازی سیستم‌های مانیتورینگ با SIEM و SOC

فصل 4. سیستم‌های کنترل محیطی و اعلام هشدار

• سنسورهای امنیتی (حرکتی، حرارتی، لرزشی، صوتی و …)
• سیستم‌های تشخیص ورود غیرمجاز (Intrusion Detection Systems – IDS)
• هشدار دهی خودکار در زمان ورود غیرمجاز یا بروز حادثه
• بررسی استانداردهای سیستم‌های هشدار (NFPA، BS 5839)

فصل 5. امنیت سایبری در مراکز داده

• تعریف و اهمیت Cybersecurity در مراکز داده
• دسته‌بندی تهدیدات سایبری (DDoS، Ransomware، Phishing و …)
• استفاده از فایروال‌های نسل جدید (NGFW) در محیط مرکز داده
• پیاده‌سازی Zero Trust Architecture (ZTA) در امنیت مراکز داده
• روش‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری برای جلوگیری از حملات APT (Advanced Persistent Threats)

فصل 6. مدیریت دسترسی و احراز هویت در سطح شبکه

• Multi-Factor Authentication (MFA) و Single Sign-On (SSO)
• پیاده‌سازی Role-Based Access Control (RBAC) و Attribute-Based Access Control (ABAC)
• استفاده از Privileged Access Management (PAM) برای مدیریت حساب‌های پرمخاطره
• تأمین امنیت Remote Access در مراکز داده (VPN، ZTNA، SDP)

فصل 7. رمزنگاری و حفاظت از داده‌ها

• روش‌های رمزنگاری داده‌ها در ذخیره‌سازی و انتقال (AES-256، TLS، IPSec)
• Data Loss Prevention (DLP) و Endpoint Security
• بررسی سیستم‌های Hardware Security Module (HSM) برای محافظت از کلیدهای رمزنگاری
• استراتژی‌های Data-at-Rest Encryption و Data-in-Transit Encryption

فصل 8. مقابله با تهدیدات داخلی و مدیریت رفتار کاربران (UEBA)

• شناسایی تهدیدات داخلی و حملات ناشی از کارمندان
• سیستم‌های User and Entity Behavior Analytics (UEBA) برای تشخیص رفتارهای غیرعادی
• راهکارهای کاهش Privileged User Abuse و Insider Threat

فصل 9. سیاست‌های امنیتی و استانداردهای بین‌المللی

• تدوین Security Policies و Security Frameworks برای مراکز داده
• بررسی استانداردهای امنیتی ISO/IEC 27001، NIST 800-53، CIS Controls
• راهکارهای انطباق با قوانین GDPR، HIPAA، PCI-DSS در مراکز داده

فصل 10. تست نفوذ (Penetration Testing) و ارزیابی امنیتی مراکز داده

• اهمیت انجام تست نفوذ در مراکز داده
• انواع تست‌های امنیتی (Black Box، White Box، Gray Box)
• معرفی ابزارهای Nmap، Metasploit، Nessus، OpenVAS
• راهکارهای مقابله با آسیب‌پذیری‌های کشف‌شده

فصل 11. مدیریت بحران و بازیابی پس از حملات امنیتی

• طراحی Incident Response Plan (IRP) برای واکنش به حملات امنیتی
• مراحل Forensic Investigation در صورت وقوع حمله
• استراتژی‌های Disaster Recovery (DR) و Business Continuity Planning (BCP)
• بررسی Cyber Resilience و بهبود مداوم امنیت مراکز داده

بخش 5. مدیریت و نظارت مراکز داده

فصل 1. مفاهیم و اصول مدیریت مراکز داده

• نقش مدیریت در بهینه‌سازی مراکز داده
• استانداردهای بین‌المللی برای مدیریت مراکز داده (ISO 20000, ITIL, ANSI/BICSI-002)
• تفاوت مدیریت سنتی و مدیریت مدرن مبتنی بر DCIM و AI

فصل 2. سیستم‌های مدیریت مرکز داده (DCIM) و ابزارهای نظارت

• DCIM چیست؟ بررسی ساختار و عملکرد Data Center Infrastructure Management
• مقایسه DCIM‌های محبوب (مانند Schneider Electric, Nlyte, Sunbird)
• نصب و پیکربندی DCIM برای پایش زنده‌ی مصرف انرژی و ظرفیت
• ادغام DCIM با دیگر سیستم‌ها مانند BMS و ITSM
• تحلیل لاگ‌های DCIM و بهینه‌سازی تنظیمات

فصل 3. مانیتورینگ تجهیزات و زیرساخت‌های فیزیکی

• روش‌های نظارت بر برق، سرمایش، دما، رطوبت، و جریان هوا
• پیاده‌سازی سیستم‌های هشدار و اعلان در مراکز داده
• ابزارهای پایش سخت‌افزاری مانند PDU هوشمند، سنسورهای محیطی، و کنترلرهای سرمایش
• مدیریت و پیشگیری از خرابی تجهیزات (Predictive Maintenance)

فصل 4. نظارت بر عملکرد سرورها و شبکه

• روش‌های پایش عملکرد سرورها (CPU, RAM, Storage, IOPS)
• ابزارهای نظارتی مانند Zabbix, Nagios, PRTG, SolarWinds
• تحلیل و تشخیص گلوگاه‌های پردازشی و شبکه‌ای
• بهینه‌سازی ترافیک شبکه و کاهش تأخیر در انتقال داده‌ها

فصل 5. مدیریت امنیتی و نظارت بر تهدیدات سایبری

• سیستم‌های SIEM و نحوه نظارت بر لاگ‌های امنیتی
• ادغام DCIM با Security Operations Center (SOC)
• پایش فعالیت کاربران و سطح دسترسی به تجهیزات
• اجرای سیاست‌های Zero Trust در مراکز داده
• ابزارهای تشخیص نفوذ (IDS/IPS) و فایروال‌های نسل جدید

فصل 6. مدیریت ظرفیت و منابع (Capacity Planning)

• روش‌های تحلیل و پیش‌بینی ظرفیت منابع IT و زیرساختی
• استراتژی‌های کاهش هزینه‌ها در مدیریت ظرفیت
• بهینه‌سازی مصرف توان و تخصیص منابع بر اساس نیازهای واقعی
• پیاده‌سازی Automation در تخصیص منابع

فصل 7. فرآیندهای عیب‌یابی و نگهداری پیشگیرانه

• تحلیل رخدادها و لاگ‌های سیستم‌های نظارتی
• اجرای استراتژی‌های نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance)
• راهکارهای افزایش پایداری تجهیزات و زیرساخت‌ها
• بهینه‌سازی فرآیند تعمیر و تعویض تجهیزات بدون ایجاد Downtime

فصل 8. هوش مصنوعی و اتوماسیون در مدیریت مراکز داده

• نقش AI در مدیریت مراکز داده
• سیستم‌های خودکار برای کنترل مصرف انرژی و خنک‌سازی
• الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی خرابی‌ها
• اتوماسیون مدیریت هشدارها و پاسخ سریع به رخدادها