خدمات شبکه فراز نتورک | پیشرو در ارائه خدمات دیتاسنتری و کلود
بخش 6. Optimizing Embedded Linux for Low Power Consumption
فصل 1. مقدمهای بر مدیریت توان در سیستمهای امبدد
-
تعریف مفهوم مصرف توان در سیستمهای امبدد
-
اهمیت بهینهسازی مصرف انرژی در کاربردهای قابلحمل و IoT
-
معرفی مدلهای مصرف توان (Active، Idle، Sleep، Deep Sleep)
فصل 2. نقش کرنل لینوکس در مدیریت انرژی
-
زیرسیستمهای مدیریت توان در هسته لینوکس
-
سیاستهای مدیریت CPU و ارتباط آن با انرژی
-
هماهنگی بین کرنل، درایورها و کاربران برای کاهش مصرف توان
فصل 3. بررسی معماری پردازنده و ویژگیهای کممصرف
-
پشتیبانی سختافزاری از حالتهای کممصرف (DVFS، CPU Idle states، Wakeup sources)
-
بررسی SoCها و پردازندههایی با طراحی ویژه برای کاهش مصرف انرژی
فصل 4. استفاده از CPU Frequency Scaling
-
معرفی سیاستهای تغییر فرکانس (performance، powersave، ondemand و…)
-
تأثیر تغییر فرکانس و ولتاژ بر مصرف توان و کارایی
-
بررسی سازوکار governorها و انتخاب مناسبترین حالت برای کاربردهای امبدد
فصل 5. مدیریت حالتهای خواب و بیداری سیستم (System Sleep States)
-
انواع حالتهای sleep در لینوکس (Suspend-to-RAM، Suspend-to-Disk، Hybrid Sleep)
-
نحوه تعامل بین کرنل و بوتلودر برای ورود و خروج از حالتهای خواب
-
ارزیابی قابلیت wake-up از منابع مختلف (شبکه، تایمر، پورتهای ورودی)
فصل 6. بهینهسازی مصرف انرژی در سطح دستگاهها (Devices)
-
کنترل تغذیه ماژولها و دستگاههای جانبی از طریق درایورهای لینوکس
-
استفاده از سیستمفایلهای مجازی مانند sysfs برای تنظیمات توان
-
تکنیکهای قطع تغذیه یا غیرفعالسازی دستگاهها در زمان بیکاری
فصل 7. تحلیل و پایش مصرف انرژی در سیستم امبدد
-
ابزارهای بررسی و تحلیل مصرف توان (مانیتورینگ لحظهای و گزارشگیری)
-
ارزیابی وضعیت پردازنده، حافظه و دستگاهها از منظر مصرف انرژی
-
تحلیل ارتباط مصرف انرژی با بار سیستم، تأخیر و عملکرد کلی
فصل 8. بهینهسازی نرمافزار و سرویسها برای مصرف کم انرژی
-
انتخاب معماری نرمافزاری سبک و event-driven برای اپلیکیشنها
-
کاهش بار پردازشی و دسترسی به منابع سیستم
-
خاموشسازی سرویسهای غیرضروری در سطح سیستمعامل
فصل 9. طراحی سناریوهای عملی برای کاربردهای خاص
-
مدیریت توان در سیستمهای IoT با تغذیه باتری
-
مصرف انرژی در سامانههای بلادرنگ و محدودیتهای موجود
-
پیادهسازی سیاستهای خودکار برای مصرف بهینه توان بر اساس شرایط محیطی
فصل 10. بررسی چالشها و محدودیتها
-
تعارض بین عملکرد و مصرف انرژی در کاربردهای حساس
-
چالشهای دیباگ سیستم در حالتهای کممصرف
-
مشکلات مربوط به wakeup latency و هماهنگی با زمانبندی
بخش 7. Embedded Linux Device Drivers Development
فصل 1. معرفی درایورهای دستگاه در لینوکس
-
نقش درایورها در سیستمهای امبدد
-
انواع درایورهای دستگاه در لینوکس: درایورهای کاربر و درایورهای هسته
-
تفاوت بین درایورهای I/O، شبکه، گرافیک، و درایورهای خاص سختافزار
فصل 2. معماری درایورهای لینوکس
-
ساختار کلی یک درایور لینوکس
-
ارتباط بین هسته سیستمعامل و سختافزار
-
آشنایی با مدلهای مختلف درایور و نحوه تعامل آنها با سیستم
فصل 3. اصول پایه درایور نویسی در لینوکس
-
نحوه شناسایی دستگاهها در لینوکس و نحوه ثبت آنها در هسته
-
عملکرد عملکردهای مهم در درایور (open, close, read, write)
-
تعریف و مدیریت اشیاء دستگاه (device objects) در هسته
فصل 4. استفاده از busهای مختلف برای ارتباط دستگاهها
-
مفهوم Bus و انواع آن در سیستمهای لینوکس (PCI, USB, I2C, SPI)
-
نحوه ارتباط درایورها با دستگاهها از طریق Busهای مختلف
-
آشنایی با driver bindings و نحوه استفاده از bus drivers برای شناسایی دستگاهها
فصل 5. مدیریت Interruptها و وقفهها
-
اصول کار با interruptها در سیستمهای امبدد
-
پیادهسازی و مدیریت دستورات interrupt در درایورها
-
تنظیم handlerها و مدیریت فرآیندهای وقفه
فصل 6. مدیریت DMA در درایورهای دستگاه
-
مفهوم Direct Memory Access (DMA) و اهمیت آن در سیستمهای امبدد
-
طراحی و پیادهسازی درایورهایی که از DMA استفاده میکنند
-
استفاده از APIهای DMA در هسته لینوکس
فصل 7. توسعه درایورهای I/O
-
آشنایی با درایورهای I/O و نحوه ارتباط با دستگاههای ورودی/خروجی
-
پیادهسازی درایورهای برای دستگاههای ذخیرهسازی (مانند HDD/SSD) و شبکه (Ethernet)
-
طراحی و مدیریت صفهای I/O و استفاده از آنها در درایور
فصل 8. توسعه درایورهای شبکه
-
نوشتن درایورهای دستگاه برای پروتکلهای شبکه و کارتهای شبکه
-
آشنایی با اصطلاحات و توابع مربوط به درایورهای شبکه در لینوکس
-
راهکارهای بهینهسازی عملکرد و مدیریت شبکه در درایورهای امبدد
فصل 9. توسعه درایورهای گرافیکی
-
طراحی و توسعه درایورهای گرافیکی برای دستگاههای نمایشگر
-
ارتباط درایورهای گرافیکی با هسته و سیستمعامل
-
پیادهسازی ویژگیهای مختلف گرافیکی مانند OpenGL و framebuffer
فصل 10. اشکالزدایی درایورهای دستگاه
-
ابزارهای اشکالزدایی درایورهای دستگاه در لینوکس
-
استفاده از printkها برای دیباگ و بررسی مشکلات
-
پیگیری و رفع خطاها در درایورهای دستگاه
فصل 11. نوشتن درایورهای مخصوص دستگاههای خاص
-
توسعه درایورهای سفارشی برای دستگاههای خاص با توجه به ویژگیهای سختافزاری
-
نحوه تعامل با دستگاههای خاص از قبیل سنسورها، موتورهای محرکه، و سایر تجهیزات صنعتی
-
پیادهسازی ویژگیهای خاص و مدیریت ارتباطات با دستگاهها
فصل 12. مدیریت منابع در درایورهای دستگاه
-
تخصیص و آزادسازی منابع سیستم مانند حافظه، ورودی/خروجیها و وقفهها
-
نحوه اطمینان از مدیریت بهینه منابع در درایورهای دستگاه
-
جلوگیری از تداخلها و بهینهسازی عملکرد درایورها
فصل 13. امنیت درایورهای دستگاه
-
پیادهسازی ویژگیهای امنیتی در درایورهای دستگاه
-
مقابله با حملات امنیتی مانند privilege escalation از طریق درایورهای دستگاه
-
استفاده از SELinux و AppArmor برای محافظت از درایورهای دستگاه در سیستمهای لینوکس
فصل 14. تست و ارزیابی درایورهای دستگاه
-
استراتژیهای تست و ارزیابی درایورهای دستگاه
-
استفاده از تستهای واحد (unit tests) و تستهای یکپارچه (integration tests) برای درایورها
-
ابزارهای تست درایور و ارزیابی عملکرد سیستم
فصل 15. مستندسازی و نگهداری درایورهای دستگاه
-
نوشتن مستندات برای درایورهای دستگاه بهمنظور استفادههای آینده
-
بهترین شیوهها برای نگهداری و بهروزرسانی درایورهای دستگاه در طول عمر پروژه
بخش 8. Linux Network Stack and Advanced Networking
فصل 1. معرفی پشته شبکه لینوکس
-
اجزای پشته شبکه در لینوکس: لایههای مختلف از لینک تا لایه اپلیکیشن
-
نحوه ارتباط هسته لینوکس با پروتکلهای مختلف شبکه
-
بررسی نحوه پردازش دادهها از لایههای مختلف پشته شبکه
فصل 2. پیکربندی و مدیریت پروتکلهای شبکه
-
تنظیمات TCP/IP در لینوکس و اصول پیکربندی آن
-
استفاده از پروتکلهای UDP، ICMP، ARP و بیشتر
-
پیکربندی پروتکلهای مسیریابی و DNS برای سیستمهای امبدد
فصل 3. مفاهیم شبکهای پیشرفته
-
طراحی و پیادهسازی شبکههای چندلایه و تقسیمبندی شبکهها
-
تنظیمات پیشرفته NAT، SNAT، DNAT و Port Forwarding
-
پیکربندی و استفاده از VPNها در لینوکس
فصل 4. شبکهسازی در سیستمهای امبدد
-
چالشها و نیازهای خاص شبکه در سیستمهای امبدد و دستگاههای IoT
-
کاهش مصرف انرژی در ارتباطات شبکهای برای دستگاههای امبدد
-
انتخاب پروتکلهای مناسب برای انتقال داده در محیطهای محدود
فصل 5. استفاده از پروتکلهای خاص برای کاربردهای IoT
-
بررسی پروتکلهای خاص مانند MQTT، CoAP و AMQP
-
پیادهسازی و پیکربندی این پروتکلها برای دستگاههای کوچک و کم مصرف
-
مقایسه این پروتکلها با HTTP و TCP/IP در کاربردهای امبدد
فصل 6. کیفیت خدمات (QoS) در شبکههای لینوکس
-
مفاهیم پایهای Quality of Service و اولویتبندی ترافیک شبکه
-
پیکربندی QoS برای مدیریت پهنای باند و تأخیر در شبکههای امبدد
-
استفاده از TC (Traffic Control) برای پیادهسازی QoS در سیستمهای لینوکس
فصل 7. نظارت و تحلیل ترافیک شبکه
-
ابزارهای نظارت شبکهای مانند netstat، ss، tcpdump و Wireshark
-
تحلیل ترافیک شبکه و شناسایی مشکلات و تنگناها
-
استفاده از ابزارهای تحلیل شبکه برای بهینهسازی عملکرد
فصل 8. امنیت در شبکههای لینوکس
-
اصول امنیت شبکه در لینوکس و پیشگیری از حملات رایج مانند DoS و DDoS
-
پیکربندی فایروال (iptables و nftables) برای محدود کردن دسترسی به شبکه
-
استفاده از IPSec و SSL/TLS برای رمزنگاری و امنسازی ارتباطات شبکهای
فصل 9. تکنیکهای Load Balancing و High Availability
-
استفاده از تکنیکهای Load Balancing برای بهینهسازی استفاده از منابع شبکه
-
راهاندازی و پیکربندی HAProxy و Keepalived در لینوکس
-
طراحی و پیادهسازی سیستمهای High Availability برای شبکههای امبدد
فصل 10. شبکههای Software-Defined Networking (SDN)
-
آشنایی با مفاهیم SDN و نقش آن در شبکههای لینوکس
-
نحوه پیادهسازی و پیکربندی SDN برای مدیریت بهتر شبکههای امبدد
-
استفاده از ابزارهای SDN مانند OpenFlow در شبکههای بزرگ و پیچیده
فصل 11. تجزیه و تحلیل پیشرفته عملکرد شبکه
-
استفاده از ابزارهای پروفایلگیری و تحلیل عملکرد شبکه برای بهبود کارایی
-
شبیهسازی و بررسی عملکرد شبکه در شرایط مختلف با استفاده از ابزارهایی مانند ns3 و Mininet
-
تجزیه و تحلیل ترافیک در شبکههای توزیعشده و شناسایی مشکلات مقیاسپذیری
فصل 12. تکنیکهای اتصال از راه دور در لینوکس
-
راهاندازی و پیکربندی SSH و VPN برای ارتباطات امن از راه دور
-
بررسی پروتکلهای انتقال داده از راه دور مانند SFTP، SCP
-
استفاده از ابزارهایی مانند VNC و X11 برای ارتباط گرافیکی از راه دور در سیستمهای لینوکس
فصل 13. شبکهسازی در سیستمهای توزیعشده
-
اصول شبکهسازی در سیستمهای توزیعشده و معماریهای مقیاسپذیر
-
پیکربندی و استفاده از پروتکلهای خاص در سیستمهای توزیعشده
-
بررسی پروتکلهای مانند RabbitMQ و ZeroMQ برای ارتباطات توزیعشده
فصل 14. مدیریت ترافیک و پهنای باند در شبکههای لینوکس
-
استفاده از ابزارهای نظارت بر پهنای باند مانند iftop و iperf
-
پیکربندی و مدیریت مصرف پهنای باند برای اولویتبندی ترافیک
-
شبیهسازی و بهینهسازی پهنای باند شبکه در سیستمهای امبدد
بخش 9. Debugging and Profiling Tools for Embedded Linux
فصل 1. مقدمهای بر فرآیند اشکالزدایی در لینوکس امبدد
-
اهمیت اشکالزدایی در سیستمهای امبدد و چالشهای آن
-
تفاوتهای اشکالزدایی در محیطهای لینوکس معمولی و سیستمهای امبدد
-
معرفی انواع خطاها و مشکلات معمول در سیستمهای امبدد
فصل 2. ابزارهای اشکالزدایی مبتنی بر کنسول
-
معرفی GDB (GNU Debugger) و استفاده از آن برای اشکالزدایی کرنل و برنامهها
-
بررسی تکنیکهای اشکالزدایی با strace و ltrace برای ردیابی سیستمکالها و توابع کتابخانهای
-
استفاده از dmesg برای مشاهده پیامهای دیباگ و لاگهای هسته
فصل 3. ابزارهای پروفایلگیری برای تحلیل عملکرد
-
معرفی perf و تحلیل استفاده از منابع سیستم مانند CPU، حافظه و I/O
-
آشنایی با SystemTap برای تجزیه و تحلیل عملکرد هسته لینوکس و برنامههای کاربردی
-
استفاده از ابزارهای پروفایلگیری مانند oprofile برای تحلیل عملکرد و شناسایی گلوگاهها
فصل 4. دیباگ کرنل و ماژولهای هسته
-
آشنایی با KGDB (Kernel GDB) برای اشکالزدایی کرنل
-
تکنیکهای استفاده از ftrace برای ردیابی عملکرد هسته و تجزیه و تحلیل آن
-
روشهای دیباگ هسته در محیطهای امبدد و استفاده از لاگهای هسته برای شناسایی مشکلات
فصل 5. ابزارهای دیباگ برای برنامههای کاربر
-
استفاده از gdbserver برای اشکالزدایی برنامههای کاربر در سیستمهای امبدد
-
دیباگ برنامههای کاربردی با استفاده از Valgrind برای بررسی نشت حافظه
-
معرفی Eclipse و سایر محیطهای توسعه یکپارچه برای اشکالزدایی در سیستمهای امبدد
فصل 6. ابزارهای ردیابی عملکرد شبکه در سیستمهای امبدد
-
استفاده از tcpdump برای ردیابی ترافیک شبکه و عیبیابی مشکلات شبکه
-
معرفی Wireshark برای تجزیه و تحلیل بستههای شبکه در سیستمهای امبدد
-
ابزارهای مبتنی بر netstat و ss برای بررسی وضعیت شبکه و اتصالها
فصل 7. مانیتورینگ و تجزیه و تحلیل I/O
-
استفاده از iotop و blktrace برای نظارت بر ورودی/خروجی سیستم در زمان واقعی
-
معرفی sysstat و ابزارهای مشابه برای جمعآوری آمار و تحلیل عملکرد سیستم I/O
-
تجزیه و تحلیل لاگهای سیستم برای شناسایی مشکلات I/O و رفع آنها
فصل 8. اشکالزدایی در محیطهای واقعی و پشتیبانی از سختافزار
-
استفاده از JTAG برای دیباگ سطح پایین در سختافزارهای امبدد
-
بررسی امکانات OpenOCD برای اتصال به سیستمهای امبدد و دیباگ کردن سختافزار
-
دیباگ و پروفایلگیری در محیطهای real-time (زمان واقعی)
فصل 9. استفاده از ابزارهای دیباگ و پروفایلگیری در سیستمهای توزیعشده
-
ابزارهای تجزیه و تحلیل و پروفایلگیری برای سیستمهای امبدد توزیعشده
-
بررسی لاگهای سرورها و پردازشهای توزیعشده در محیطهای امبدد
-
استفاده از ابزارهای distributed tracing برای تجزیه و تحلیل درخواستها در معماریهای پیچیده
فصل 10. راهکارهای بهینهسازی مبتنی بر پروفایلگیری
-
روشهای بهینهسازی عملکرد سیستمهای امبدد با استفاده از نتایج پروفایلگیری
-
شناسایی گلوگاهها و مشکلات عملکردی با استفاده از نتایج ابزارهای پروفایلگیری
-
بهترین شیوهها برای بهبود مصرف منابع سیستم و کاهش مصرف انرژی بر اساس تحلیل پروفایلها
بخش 10. Security in Embedded Linux
فصل 1. مقدمهای بر امنیت در سیستمهای لینوکس امبدد
-
چالشهای امنیتی خاص سیستمهای امبدد
-
تفاوتهای امنیتی بین سیستمهای دسکتاپ و سیستمهای امبدد
-
اهمیت امنیت در سیستمهای امبدد برای دستگاههای متصل به اینترنت (IoT)
فصل 2. ارزیابی تهدیدات امنیتی در دستگاههای امبدد
-
تهدیدات رایج مانند حملات DoS، حملات فیزیکی، و بدافزارها
-
آسیبپذیریهای متداول در سیستمهای لینوکس امبدد
-
تأثیرات بالقوه نقصهای امنیتی بر عملکرد و اعتمادپذیری سیستم
فصل 3. مدیریت دسترسی و کنترلهای احراز هویت
-
پیادهسازی مدلهای دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC)
-
استفاده از روشهای مختلف احراز هویت مانند SSH keys و رمز عبور
-
مدیریت دسترسیهای فیزیکی به دستگاهها و کنترلهای فیزیکی
فصل 4. استفاده از SELinux و AppArmor در لینوکس امبدد
-
مفهوم SELinux و سیاستهای امنیتی آن
-
روشهای پیادهسازی و استفاده از SELinux برای کنترل دسترسی در سیستمهای امبدد
-
کاربردهای AppArmor در محافظت از سیستمها و ماژولهای کاربردی
فصل 5. استفاده از Secure Boot برای محافظت از فرایند بوت
-
امنیت فرایند بوت و اهمیت آن در سیستمهای امبدد
-
چگونگی پیادهسازی Secure Boot برای جلوگیری از اجرای کدهای مخرب
-
بررسی پلتفرمهای سختافزاری و نرمافزاری پشتیبانیکننده از Secure Boot
فصل 6. پیادهسازی Sandboxing برای برنامههای امبدد
-
مفهوم و اهداف sandboxing در برنامههای امبدد
-
استفاده از چگونگی تفکیک فرآیندها و برنامهها برای جلوگیری از حملات
-
محدودسازی دسترسی به منابع سیستم از طریق sandbox
فصل 7. رمزنگاری دادهها در سیستمهای امبدد
-
استفاده از الگوریتمهای رمزنگاری برای محافظت از دادههای حساس
-
پیادهسازی رمزنگاری در سطح فایل و دیسک
-
مدیریت کلیدهای رمزنگاری و بررسی بهترین شیوهها برای سیستمهای امبدد
فصل 8. امنیت ارتباطات شبکه در سیستمهای امبدد
-
محافظت از ترافیک شبکه با استفاده از پروتکلهای امن مانند TLS/SSL
-
استفاده از فایروالها و IDS/IPS برای جلوگیری از حملات شبکه
-
طراحی معماریهای شبکه امن برای دستگاههای متصل به اینترنت (IoT)
فصل 9. بهروزرسانیهای ایمن و مدیریت پچها
-
استراتژیهای امن برای بهروزرسانی سیستمهای امبدد
-
مدیریت بهروزرسانیهای امنیتی و انجام بررسیهای امنیتی پس از پچکردن
-
استفاده از سیستمهای Remote Attestation و Trusted Boot برای تضمین سلامت سیستم پس از بهروزرسانی
فصل 10. محافظت در برابر حملات فیزیکی
-
استفاده از فناوریهای امنیتی برای محافظت از سیستم در برابر حملات فیزیکی (مانند حملات بازنشانی دستگاه یا تحلیل حافظه)
-
استفاده از محافظهای سختافزاری مانند TPM (Trusted Platform Module) و HSM (Hardware Security Module)
-
استراتژیهای مقاومسازی دستگاهها در برابر دسترسیهای فیزیکی غیرمجاز
فصل 11. نظارت و گزارشگیری امنیتی در سیستمهای لینوکس امبدد
-
پیادهسازی ابزارهای نظارتی برای شناسایی و پیشگیری از تهدیدات امنیتی
-
استفاده از لاگها و مانیتورینگ بهمنظور شناسایی فعالیتهای مشکوک
-
تحلیل رخدادها و اعمال اقدامات اصلاحی در صورت شناسایی تهدیدات
فصل 12. امنیت در برابر آسیبپذیریهای نرمافزاری
-
شناسایی و مقابله با آسیبپذیریهای نرمافزاری مانند buffer overflow و injection attacks
-
استفاده از ابزارهای تست نفوذ برای شبیهسازی حملات و ارزیابی سطح امنیت
-
راهکارهای مدیریت پچهای امنیتی و بهروزرسانیهای نرمافزاری در سیستمهای لینوکس امبدد
فصل 13. تست و ارزیابی امنیت در سیستمهای امبدد
-
مراحل مختلف تست امنیت سیستمهای امبدد
-
ابزارهای تست نفوذ و ارزیابی آسیبپذیری در سیستمهای لینوکس امبدد
-
تحلیل جامع از تهدیدات و آسیبپذیریها در سیستمهای لینوکس امبدد
فصل 14. امنیت در برابر حملات تشخیص هویت (Authentication Attacks)
-
پیشگیری از حملات brute force و dictionary attacks در سیستمهای امبدد
-
استفاده از چند لایه احراز هویت (Two-Factor Authentication) برای امنیت بیشتر
-
تکنیکهای حفاظت از سیستم در برابر حملات replay و session hijacking
نقد و بررسی وجود ندارد.