دانلود کتاب آموزشی تعمیرات سخت‌افزاری روترهای سیسکو جلد اول

سرفصل جامع و کاملاً کاربردی برای دوره آموزشی تعمیرات سخت‌افزاری روترهای سیسکو ارائه می‌شود. این سرفصل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که از مقدماتی‌ترین مباحث تا تخصصی‌ترین نکات تعمیراتی را در بر گیرند، با تمرکز ویژه بر ساختار داخلی، ابزارهای عیب‌یابی، و روش‌های پیشرفته تعمیر و نگهداری:

بخش 1. آشنایی با معماری سخت‌افزاری روترهای سیسکو

فصل 1. معرفی خانواده‌های مختلف روترهای سیسکو و کاربرد آن‌ها

• دسته‌بندی روترها بر اساس کاربرد (Branch, Edge, Core)

• تفاوت بین سری‌های ISR، ASR، و SMB

• آشنایی با مدل‌های پرکاربرد مانند 1841، 2811، 1941، 2911، 3925، ASR1001

فصل 2. ساختار کلی سخت‌افزار روترهای سیسکو

• اجزای تشکیل‌دهنده یک روتر سیسکو به‌صورت بلوک دیاگرام

• وظایف هر جزء از نظر عملکردی

• ارتباط بین اجزا از طریق Bus و کنترلرها

فصل 3. بررسی دقیق برد اصلی (Mainboard)

• معرفی چیپ‌ست مرکزی (Processor / Network Processor)

• آشنایی با طراحی لایه‌های برد و نحوه‌ی قرارگیری اجزا

• شناخت مسیرهای اصلی جریان داده و برق

فصل 4. حافظه‌های مختلف در روترهای سیسکو

• ROM: ذخیره‌سازی بوت‌لودر

• Flash: نگهداری سیستم‌عامل IOS

• RAM: فضای کاری سیستم

• NVRAM: ذخیره پیکربندی استارت‌آپ

• نحوه عملکرد هرکدام و وابستگی آن‌ها به مراحل Boot

فصل 5. آشنایی با ماژول‌های توسعه‌ای و Slotهای قابل ارتقاء

• معرفی ماژول‌های HWIC، EHWIC، NIM، VIC

• شناخت جایگاه نصب و نحوه شناسایی ماژول‌ها

• بررسی Hot-Swappable بودن یا نبودن ماژول‌ها

فصل 6. بررسی رابط‌های ارتباطی داخلی و خارجی

• پورت‌های Serial، Fast/Gigabit Ethernet، SFP

• ارتباط پورت‌های فیزیکی با پردازنده شبکه

• نحوه عملکرد LEDهای تشخیص وضعیت

فصل 7. اجزای تغذیه و خنک‌کننده

• ساختار منبع تغذیه داخلی و انواع آن

• بررسی فن‌ها، سنسورهای دما و مکانیزم محافظت گرمایی

• تفاوت در تغذیه روترهای Rackmount و Desktop

فصل 8. درک کامل مراحل بوت سخت‌افزاری

• توالی روشن شدن اجزای سخت‌افزار

• بررسی پیام‌های کنسول در Boot اولیه

• خطاهای رایج سخت‌افزاری در مرحله راه‌اندازی

فصل 9. نقش چیپ‌ست‌ها و کنترلرهای کلیدی

• معرفی چیپ‌های IO Controller، PCI Controller، Memory Controller

• نحوه ارتباط این چیپ‌ست‌ها با CPU

• اهمیت شناخت چیپ‌ست‌ها در فرآیند تعمیرات

فصل 10. مقایسه سخت‌افزار روتر با دیگر تجهیزات شبکه سیسکو (مانند سوئیچ‌ها)

• تفاوت معماری بین روتر و سوئیچ

• اشتراک‌ها و تفاوت‌ها در اجزای داخلی

• تأثیر نوع عملکرد در طراحی سخت‌افزاری

بخش 2. تجهیزات و ابزارهای مورد نیاز برای تعمیر سخت‌افزار

فصل 1. ابزارهای عمومی تعمیرات الکترونیک

• معرفی مولتی‌متر دیجیتال حرفه‌ای (True RMS)

• استفاده از هیتر و هویه مناسب با نوک‌های قابل تعویض

• انواع پنس (ضد مغناطیسی و ضد اسید) برای کارهای ظریف

• سیم قلع، پمپ قلع‌کش، فیتیل قلع‌گیر

• مواد تمیزکننده مانند ایزوپروپیل الکل و برس ضد استاتیک

• پایه نگهدارنده برد (PCB Holder) برای تعمیر ایمن

• دستگاه منبع تغذیه متغیر (DC Bench Power Supply) برای تست نقطه‌ای

فصل 2. ابزارهای پیشرفته برای تعمیر بردهای الکترونیکی

• دستگاه BGA Rework Station برای چیپ‌های BGA

• دوربین میکروسکوپ دیجیتال یا لوپ چشمی با بزرگنمایی بالا

• ابزار Hot Air حرفه‌ای با کنترل دما و باد دقیق

• دستگاه تست ولتاژهای رگولاتورها و لاین‌های تغذیه

• دستگاه LCR Meter برای تست مقاومت، ظرفیت و سلف

• تجهیزات Thermal Camera یا سنسورهای حرارتی برای تشخیص نقاط داغ

• تسترهای شبکه جهت بررسی سلامت پورت‌ها و کابل‌ها

فصل 3. ابزارهای خاص برای تعمیر روترهای سیسکو

• کابل Console (RJ45 به RS232 یا USB به TTL) برای اتصال به CLI

• مبدل JTAG Debugger برای دسترسی مستقیم به چیپ‌ست‌ها

• Flash Programmer برای برنامه‌ریزی حافظه‌های ROM و Flash

• ابزار USB TTL Debug برای پورت‌های سریال سطح پایین

• Test Board برای شبیه‌سازی و تست ماژول‌های HWIC، EHWIC

• کارت حافظه Compact Flash خوان برای انتقال IOS در حافظه‌های آسیب‌دیده

• ریدرهای EEPROM برای استخراج یا ویرایش محتوای حافظه‌ها

فصل 4. تجهیزات ایمنی و محیط تعمیرات

• میز ضد استاتیک (ESD) با اتصال زمین

• دستبند و فرش ضد الکتریسیته ساکن

• تهویه دود و بخارات لحیم‌کاری

• نگهدارنده ابزار و جعبه تقسیم‌بندی قطعات SMD

• نورپردازی دقیق و بدون سایه برای تعمیر بردهای ظریف

فصل 5. ابزارهای تشخیص اولیه پیش از تعمیر

• تستر پاور برای بررسی وضعیت منبع تغذیه

• دستگاه تست سریع RAM و Flash

• دستگاه POST Diagnostic برای کدهای خطای بوت

• پنل تست شبکه برای بررسی پورت‌ها و LEDهای وضعیت

• فریم‌ورک‌های نرم‌افزاری برای بررسی لایه‌های سخت‌افزار (در سطح ROMMON)

بخش 3. تحلیل مدارات و نقشه‌خوانی سخت‌افزار روتر

فصل 1. مقدمه‌ای بر نقشه‌خوانی و تحلیل سخت‌افزار

• مفهوم نقشه‌خوانی در تعمیر سخت‌افزار

• تفاوت نقشه بلوکی (Block Diagram) و شماتیک (Schematic)

• ساختار لایه‌ای بردهای روتر (Top Layer, Inner Layer, Bottom Layer)

فصل 2. آشنایی با ساختار و بلوک دیاگرام سخت‌افزاری روتر

• معرفی بخش‌های اصلی در بلوک دیاگرام یک روتر سیسکو (CPU، Memory، Interfaces)

• تفکیک مسیرهای کنترلی، دیتا و پاور در دیاگرام

• بررسی نمونه‌های واقعی از دیاگرام روترهای سری ISR و ASR

فصل 3. تحلیل مسیر جریان داده در برد اصلی

• شروع داده از لایه فیزیکی تا CPU و پردازش

• عبور از Chipset‌های I/O و کنترل‌کننده‌های واسط (مانند PCIe Switch, Ethernet Controller)

• بررسی مسیر عبور بسته‌های داده از پورت‌های شبکه به لایه‌های داخلی پردازش

فصل 4. تحلیل مسیر جریان تغذیه در برد اصلی

• ساختار ورودی برق در روترها (AC/DC Adapter، Power Supply داخلی)

• مسیر جریان برق از کانکتور ورودی تا رگولاتورها

• توزیع ولتاژهای مختلف به نواحی مختلف برد (3.3V، 1.8V، 5V، VCore)

• نقش ماسفت‌ها و ICهای مبدل ولتاژ در مسیر تغذیه

فصل 5. تشخیص نواحی حیاتی برد برای تعمیر

• ناحیه CPU و چیپ‌ست‌های اصلی (Northbridge یا SOC)

• ناحیه مدار رم (RAM) و ارتباط آن با CPU

• ناحیه حافظه‌های Flash و ROM

• ناحیه مدار بوت و اجزای وابسته به Boot Process

• ناحیه مدار ساعت (Clock Generators، Crystal Oscillators)

فصل 6. اصول نقشه‌خوانی برای عیب‌یابی

• روش دنبال‌کردن مسیرها از طریق شماتیک یا نقشه بلوکی

• شناسایی Pinout آی‌سی‌ها برای تحلیل عملکرد

• پیدا کردن نقاط تست ولتاژ و سیگنال‌های مهم با تست پروب

فصل 7. استفاده از ابزارهای مکمل برای تحلیل مدارات

• مقایسه چشمی برد سالم و معیوب با میکروسکوپ

• استفاده از تستر بازر برای تشخیص اتصال کوتاه مسیرهای تغذیه

• نقشه‌برداری دستی از مسیرهای حیاتی در نبود شماتیک رسمی

فصل 8. کاربرد نقشه‌خوانی در سناریوهای واقعی تعمیر

• تشخیص مشکل عدم بوت با بررسی مسیر مدار بوت

• تحلیل مسیر تغذیه برای رفع مشکل Power Failure

• عیب‌یابی پورت‌های مرده با دنبال‌کردن مسیر از سوکت تا IC شبکه

بخش 4. بررسی و عیب‌یابی بخش تغذیه و رگولاتورها

فصل 1. شناخت ساختار تغذیه در روترهای سیسکو

• معرفی مسیر ورودی تغذیه در مدل‌های مختلف روتر

• تفاوت تغذیه مستقیم و ماژولار در روترها

• بررسی نقش مدارهای محافظ ولتاژ (Protection Circuits)

فصل 2. اصول عملکرد منابع تغذیه داخلی DC-DC

• تعریف و کاربرد DC-DC Converterها در بردهای روتر

• بررسی مبدل‌های Step-Down و Step-Up در سیستم‌های تغذیه

• نقش خازن‌ها، سلف‌ها و دیودها در تثبیت ولتاژ خروجی

فصل 3. رگولاتورها و ساختار آن‌ها در برد اصلی

• انواع رگولاتورها: خطی (Linear) و سوئیچینگ (Switching)

• محل قرارگیری و شناسایی آی‌سی‌های رگولاتور ولتاژ

• بررسی نحوه کنترل ولتاژ خروجی توسط فیدبک (Feedback Loop)

فصل 4. شناسایی و تست خازن‌های خراب

• نشانه‌های ظاهری خرابی خازن‌ها (تورم، نشت، تغییر رنگ)

• روش تشخیص ESR بالا یا ظرفیت کاهش یافته

• کاربرد ESR متر و مولتی‌متر برای تست خازن‌ها روی برد

فصل 5. بررسی ماسفت‌ها و نقش آن‌ها در تغذیه

• معرفی ماسفت‌های High-side و Low-side در مدار تغذیه

• تفاوت ماسفت‌های N-Channel و P-Channel

• نشانه‌های خرابی ماسفت (کوتاه شدن، داغ شدن بیش از حد)

فصل 6. تست رگولاتورها و آی‌سی‌های تغذیه

• بررسی ورودی و خروجی رگولاتورها با مولتی‌متر

• بررسی پایداری ولتاژ خروجی در زمان روشن شدن دستگاه

• نشانه‌های ناپایداری ولتاژ و ولتاژ صفر یا ولتاژ بیش از حد مجاز

فصل7. روش تست جریان و ولتاژهای استاندارد در روترها

• ولتاژهای رایج روی برد: 3.3V، 5V، 12V، و گاهی 1.8V و 2.5V

• استفاده از پروب‌های مخصوص برای اندازه‌گیری ایمن

• بررسی جریان‌کشی غیرعادی و پیدا کردن بخش معیوب

فصل 8. عیب‌یابی در شرایط خاص (گرم شدن، بوت نشدن، خاموشی ناگهانی)

• بررسی نقش مدار تغذیه در مشکلات بوت

• ارتباط بین قطع تغذیه و عدم شناسایی پورت‌ها یا حافظه

• تست تغذیه در حالت Boot Loop یا هنگ دستگاه

فصل 9. جایگزینی قطعات معیوب تغذیه

• نکات کلیدی در انتخاب رگولاتور و ماسفت جایگزین

• اهمیت توجه به مشخصات جریان، ولتاژ و توان قطعات

• استفاده از دیتاشیت و کد شناسایی قطعه در انتخاب صحیح

فصل 10. نگهداری پیشگیرانه از مدار تغذیه

• تمیزکاری اصولی ناحیه تغذیه با ایزوپروپیل و برس نرم

• بررسی دوره‌ای خازن‌ها و مقاومت‌های حساس

• پیشگیری از افزایش دمای بیش از حد با چسب حرارتی یا هیت‌سینک

بخش 5. تعمیرات و تعویض قطعات حافظه و بوت

فصل 1. معرفی حافظه‌های قابل تعویض در روترهای سیسکو

• تفاوت بین Flash، ROM، و NVRAM

• ساختار فیزیکی و موقعیت قرارگیری در برد

• انواع چیپ‌های Flash مورد استفاده (NOR/NAND)

• ظرفیت‌های معمول حافظه در سری‌های مختلف (800، 1900، 2900 و …)

فصل 2. دلایل خرابی حافظه و علائم آن

• آسیب‌دیدگی ناشی از نوسانات برق یا دمای بالا

• ماندن دستگاه در حالت ROMMON یا بوت‌نشدن کامل

• خطاهای بوت در کنسول مانند “invalid magic number”

• نبود IOS یا خرابی در Mount حافظه

فصل 3. شناسایی مدل و شماره فنی چیپ حافظه

• بررسی دقیق مدل با استفاده از لوپ و دیتاشیت

• مقایسه با مدل‌های قابل جایگزینی

• روش یافتن جایگزین در صورت موجود نبودن قطعه اصلی

فصل 4. مراحل تعویض حافظه Flash و ROM

• آماده‌سازی محیط ضد الکتریسیته ساکن

• جدا کردن چیپ حافظه با هیتر و پنس ضد الکتریسیته

• تمیزکاری پایه‌ها و آماده‌سازی برای چیپ جدید

• لحیم‌کاری مجدد چیپ یا قرار دادن سوکت برای سهولت تعویض در آینده

فصل 5. بررسی سلامت لحیم‌کاری پس از تعویض

• بررسی اتصال پایه‌ها با مولتی‌متر و تست اتصال کوتاه

• استفاده از میکروسکوپ جهت مشاهده لحیم‌های سرد

• تست ولتاژ پایه‌های تغذیه چیپ حافظه

فصل 6. آموزش بازیابی Bootloader در Flash جدید

• بررسی نیاز به کپی دستی Bootloader در Flash

• انتقال فایل بوت‌لودر از یک روتر سالم یا فایل بک‌آپ

• استفاده از ROMMON برای آغاز فرآیند بازیابی اولیه

فصل 7. روش‌های برنامه‌ریزی ROM و Flash با ابزارهای تخصصی

• معرفی ابزارهایی مانند JTAG و Flash Programmer

• استخراج Dump از حافظه سالم

• نوشتن مستقیم فایل IOS یا Boot Image بر روی حافظه جدید

• بررسی CRC و صحت نوشتن داده‌ها

فصل 8. تست نهایی پس از نصب حافظه

• راه‌اندازی دستگاه و مشاهده پیام‌های کنسول

• بررسی بارگذاری صحیح IOS و دسترسی CLI

• تست پایداری حافظه و بوت با روشن/خاموش کردن چندباره دستگاه

فصل 9. نکات ایمنی و توصیه‌های تجربی

• جلوگیری از استفاده چیپ‌های تاریخ‌گذشته یا استوک

• محافظت از چیپ‌ها در برابر الکتریسیته ساکن

• ذخیره نسخه پشتیبان از IOS و بوت قبل از هرگونه تعویض

• آموزش ساختن “Golden Image” برای استفاده سریع در حافظه‌های جایگزین