دانلود کتاب آموزشی مانیتورینگ شبکه با Prometheus جلد اول

فهرست کتاب آموزشی مانیتورینگ شبکه با Prometheus

بخش ۱: آشنایی با مفاهیم اولیه مانیتورینگ

فصل ۱: اهمیت مانیتورینگ در شبکه‌های مدرن

• نقش مانیتورینگ در شبکه‌های سازمانی

• دلایل نیاز به مانیتورینگ در محیط‌های Cloud و Hybrid

• تفاوت رویکردهای سنتی و مدرن در مانیتورینگ

• تاثیر مانیتورینگ بر عملکرد، امنیت و دسترس‌پذیری

• هزینه‌های عدم مانیتورینگ صحیح در سازمان

فصل ۲: مفاهیم اساسی مانیتورینگ فناوری اطلاعات

• تعریف مانیتورینگ (Monitoring)

• مفهوم Observability و تفاوت آن با Monitoring

• ستون‌های اصلی Observability: Metrics، Logs، Traces

• رابطه بین مانیتورینگ و مدیریت Incident

• نقش Data Collection در تحلیل رفتار سیستم

فصل ۳: دسته‌بندی شاخص‌های مانیتورینگ (Metrics)

• مفاهیم Gauge، Counter، Histogram و Summary در سطح نظری

• تفاوت شاخص‌های سامانه، شبکه و سرویس

• شاخص‌های پایداری (Stability Metrics)

• شاخص‌های کارایی (Performance Metrics)

• شاخص‌های ظرفیت (Capacity Metrics)

فصل ۴: مدل‌های مانیتورینگ در شبکه

• مدل Pull-Based و ویژگی‌های آن

• مدل Push-Based و کاربردهای آن

• مقایسه عملی Push vs Pull

• چرا Prometheus از مدل Pull استفاده می‌کند؟

• ترکیب Push و Pull در شبکه‌های پیچیده

فصل ۵: معماری عمومی سیستم‌های مانیتورینگ

• مولفه‌های پایه سیستم مانیتورینگ

• Agentها و نقش آنها

• Collectorها و Serverها

• ذخیره‌سازی Time-Series

• پردازش و تحلیل داده جمع‌آوری شده

فصل ۶: مانیتورینگ شبکه در مقایسه با مانیتورینگ سرورها

• تفاوت رفتار منابع شبکه و منابع پردازشی

• مانیتورینگ Latency، Jitter و Packet Loss

• مانیتورینگ CPU، RAM و Disk در سرورها

• شاخص‌های مختص شبکه مثل Throughput، Error Rate و Drops

• ابزارهای رایج مانیتورینگ شبکه

فصل ۷: استانداردها و چارچوب‌های بین‌المللی مانیتورینگ

• استاندارد SRE و شاخص‌های SLI، SLO، SLA

• نقش DevOps در طراحی مانیتورینگ

• رویکرد ITIL در Incident Management

• اهمیت Best Practices در طراحی سیستم مانیتورینگ

• اصول Golden Signals (Latency، Traffic، Errors، Saturation)

فصل ۸: چالش‌های رایج در مانیتورینگ

• سوء برداشت از Metrics و تفسیر اشتباه

• تولید داده بیش‌ازحد (Over-Monitoring)

• نبود ساختار درست در Naming و Labeling

• هشدارهای کاذب (False Alerts)

• عدم یکپارچگی میان Logها، Metrics و Traceها

فصل ۹: مسیر تکامل مانیتورینگ سیستم‌ها

• مانیتورینگ سنتی مبتنی بر SNMP

• ابزارهای نسل دوم (Nagios, Zabbix)

• ورود Time-Series Databases و Prometheus

• عصر Observability و OpenTelemetry

• آینده مانیتورینگ در شبکه‌های انبوه و هوشمند

فصل ۱۰: جایگاه Prometheus در اکوسیستم مانیتورینگ

• چرا Prometheus انتخاب اول در دنیای Cloud Native است؟

• ویژگی‌های کلیدی Prometheus:

  • Pull Model

  • Query زبان PromQL

  • Storage مستقل

  • ادغام با Kubernetes

• نقش Prometheus در Observability Stack

• مقایسه Prometheus با ابزارهای رقیب مثل Zabbix، Datadog و Grafana Cloud

بخش ۲: معرفی Prometheus

فصل ۱: تاریخچه و فلسفۀ طراحی Prometheus

• معرفی تیم سازنده و آغاز پروژه

• نیازهای دنیای Cloud Native که باعث ایجاد Prometheus شد

• تفاوت Prometheus با ابزارهای سنتی مانند Zabbix و Nagios

• نقش شرکت SoundCloud و CNCF در توسعه Prometheus

• چرایی محبوبیت Prometheus در محیط‌های مقیاس‌پذیر

فصل ۲: معماری کلی Prometheus

• مدل عملکرد Pull-Based

• اجزای اصلی Prometheus و نقش هر کدام

• تعریف Jobs، Targets و Discoveries

• گذری بر نحوه ارتباط Prometheus با خدمات و سرویس‌ها

• نحوه جمع‌آوری داده‌ها از منابع مختلف

فصل ۳: اجزای اصلی در اکوسیستم Prometheus

• Prometheus Server و زیرسیستم‌های آن

• Exporters و نقش آن‌ها در جمع‌آوری داده

• Pushgateway و کاربرد آن در محیط‌های Batch

• Alertmanager برای مدیریت هشدارها

• Service Discovery برای پیدا کردن خودکار سرویس‌ها

• نقش Grafana در Visualization

فصل ۴: مدل داده در Prometheus

• ماهیت Time Series در Prometheus

• ساختار Samples و Series

• معرفی Labelها و اهمیت آن‌ها در Queryها

• Metric Names و Conventionهای نام‌گذاری

• انواع Metricها و کاربرد آن‌ها در شبکه‌ها و سیستم‌ها

فصل ۵: نحوه ذخیره‌سازی داده‌ها در Prometheus

• معرفی Storage Engine داخلی

• Time Series Database اختصاصی Prometheus

• نحوه نگهداری Blockها

• مفهوم Retention و TTL

• مزایا و محدودیت‌های ذخیره‌سازی محلی (Local Storage)

فصل ۶: فرآیند جمع‌آوری Metrics

• مفهوم Scraping

• ساختار Endpoints و Exposition Format

• تفاوت Pull vs Push در معماری مانیتورینگ

• نحوه ارزیابی صحت داده‌های دریافتی

• نقش Scrape Intervals و Refresh Rate

فصل ۷: چالش‌ها و محدودیت‌های Prometheus

• محدودیت ذخیره‌سازی طولانی‌مدت

• عدم پشتیبانی از Log و Trace

• مصرف حافظه در Scaleهای بزرگ

• نیاز به ابزارهای مکمل مانند Thanos و Loki

• چالش‌های Pull Model در برخی شبکه‌ها

فصل ۸: کاربردهای Prometheus در شبکه‌های مدرن

• مانیتورینگ شبکه‌های LAN، WAN و Datacenter

• مانیتورینگ سرویس‌های Kubernetes

• استفاده در DevOps، SRE و Observability

• نقش Prometheus در سیستم‌های Cloud Native

• مقایسه با سایر ابزارهای مانیتورینگ ابری

بخش ۳: نصب و آماده‌سازی محیط Prometheus

فصل ۱: پیش‌نیازهای نصب Prometheus

• بررسی نرم‌افزارها و ابزارهای لازم

• انتخاب سیستم‌عامل مناسب (Linux، Windows، Container)

• انتخاب معماری نصب (Standalone، Containerized، Kubernetes)

• درک ساختار فایل‌ها و مسیرهای اصلی Prometheus

• آشنایی با نحوه ذخیره‌سازی Time Seriesها

فصل ۲: دریافت و آماده‌سازی بسته Prometheus

• ساختار بسته رسمی Prometheus

• بررسی فایل‌های داخل آرشیو

• مسیرهای پیشنهادی برای Extract کردن Prometheus

• اصول استاندارد Naming و Directory Layout

فصل ۳: نصب Prometheus در محیط Linux

• نیازمندی‌های محیط Linux

• ایجاد کاربر و گروه اختصاصی برای Prometheus

• مکانیزم مدیریت سرویس‌ها در Linux (Systemd Overview)

• آماده‌سازی مسیرهای دیتا، کانفیگ و لاگ‌ها

• اصول سازماندهی سرویس Prometheus در لینوکس

فصل ۴: نصب Prometheus در محیط Windows

• ساختار فایل‌ها در Windows

• آماده‌سازی مسیرهای پیکربندی

• تنظیم Prometheus به‌عنوان Service ویندوز

• بررسی وابستگی‌ها و نحوه مدیریت سرویس‌ها

فصل ۵: اجرای Prometheus در Docker

• آشنایی با Imageهای رسمی Prometheus

• ساختار Volumeها و Management آن‌ها

• آماده‌سازی Mount Points برای Metrics، Config و Storage

• اصول Networking در اجرای Prometheus روی Docker

فصل ۶: نصب Prometheus در Kubernetes

• معرفی روش Helm برای نصب

• بررسی Prometheus Operator

• ایجاد Namespace مناسب برای ابزارهای مانیتورینگ

• درک CRDهای مرتبط:

  • ServiceMonitor

  • PodMonitor

  • PrometheusRule

• معماری کلی استقرار Prometheus در K8s

فصل ۷: آشنایی با فایل پیکربندی prom.yml

• ساختار فایل YAML

• نقش global settings

• نحوه تعریف jobها

• پارامترهای scrape_configs

• مفهوم relabeling و کاربردهای آن

• بررسی Rule Files و ساختار آن‌ها

فصل ۸: آماده‌سازی Storage و مدیریت داده‌ها

• معرفی Storage Engine داخلی Prometheus (TSDB)

• نحوه کارکرد WAL

• تنظیمات Storage Retention

• مدیریت حجم و بهینه‌سازی مصرف دیسک

• انتخاب دیسک مناسب برای TSDB

فصل ۹: تنظیم Networking و دسترسی‌ها

• اصول Listen Address

• تنظیم Bind Interfaces

• مدیریت دسترسی‌های شبکه‌ای در محیط سازمانی

• نقش Reverse Proxyها در مدیریت دسترسی

• اصول Firewall و Port Access برای Prometheus

فصل ۱۰: راه‌اندازی اولیه و تست عملیات

• نحوه بررسی Status سرویس

• معماری اولیه پس از اجرا

• معرفی رابط گرافیکی داخلی Prometheus

• مانیتور کردن سلامت اولیه سیستم

• بررسی لاگ‌ها و تفسیر آن‌ها

فصل ۱۱: مدیریت Prometheus پس از نصب

• نحوه ری‌لود کانفیگ بدون توقف سرویس

• بررسی خطاهای رایج در startup

• چک‌لیست امنیتی پس از نصب

• چک‌لیست کارایی (Performance Checklist)

• آماده‌سازی محیط برای معرفی به Exporterها

بخش ۴: درک مدل داده (Data Model)

فصل ۱: معرفی مدل داده Prometheus

• اهمیت مدل داده در سیستم‌های مانیتورینگ

• فلسفه طراحی مدل داده Prometheus

• ساختار Time Series و مقایسه با سایر مدل‌ها

• نقش Pull Model در شکل‌گیری مدل داده

فصل ۲: ساختار Time Series

• تعریف Time Series در Prometheus

• اجزای تشکیل‌دهنده Time Series

• نحوه ذخیره‌سازی داده‌های سری زمانی

• مفهوم Samples و Timestamp

• کاربرد Time Series در مانیتورینگ شبکه

فصل ۳: متریک‌ها و انواع آن‌ها (Metric Types)

• ضرورت استانداردسازی نوع متریک‌ها

• Gauge و کاربردهای آن در شبکه

• Counter و تحلیل داده‌های افزایشی

• Histogram و اندازه‌گیری توزیع مقادیر

• Summary و تحلیل Latency

• تفاوت Histogram با Summary در تحلیل عملکرد

• انتخاب صحیح نوع Metrics برای شبکه

فصل ۴: Labels – ستون اصلی مدل داده

• تعریف Label و نقش آن در دسته‌بندی داده‌ها

• مفهوم Label Name و Label Value

• اصول نام‌گذاری استاندارد Labelها

• تأثیر Labelها بر Query Performance

• مفهوم Cardinality و تأثیر آن بر کارایی

• خطاهای رایج در استفاده از Labelها

فصل ۵: نمونه‌گیری و ذخیره‌سازی (Sampling & Storage)

• نحوه ثبت Samples در مخزن داخلی Prometheus

• نقش Compaction و Blockها

• ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت و بلندمدت

• مدیریت فایل‌ها و ساختار TSDB

• تأثیر نرخ نمونه‌برداری (Scrape Interval)

• تحلیل تأثیر Storage Engine بر عملکرد شبکه

فصل ۶: سری‌های زمانی و عملکرد (Performance & Scalability)

• چرا Cardinality بالا خطرناک است

• تشخیص الگوهای بار زیاد در Time Series

• اصول طراحی Metrics با بار کم

• روش‌های کاهش تعداد Labelها

• روش‌های بهینه‌سازی TSDB در شبکه‌های بزرگ

فصل ۷: داده‌ها و معماری Prometheus

• جریان (Flow) داده از Exporter تا TSDB

• نقش Jobs و Targets در شکل‌گیری داده

• تفاوت Metric Name و Label Set

• نحوه عملکرد Scrape

• تحلیل مسیر داده‌ها در استقرارهای بزرگ سازمانی

فصل ۸: الگوهای استاندارد در طراحی Metrics

• اصول طراحی متریک‌های سازمانی

• Anti-Patternهای رایج در Metrics

• شیوه صحیح طراحی Labelها

• طراحی Histogram و Summary برای تحلیل SLA

• ساخت مدل داده بهینه برای مانیتورینگ شبکه

فصل ۹: مدل داده و PromQL

• نقش Data Model در Queryها

• تبدیل Time Series به خروجی قابل تحلیل

• استفاده از Labelها در Queryهای پیچیده

• نحوه ارتباط Aggregation با مدل داده

• محدودیت‌ها و توانایی‌های Querying در مدل داده Prometheus

فصل ۱۰: بررسی کاربرد مدل داده در محیط عملی

• طراحی مدل داده برای یک شبکه سازمانی

• مدل‌دهی Metrics برای:

  • سوئیچ‌ها

  • روترها

  • فایروال‌ها

  • سرویس‌های حیاتی

• طراحی Label Set مناسب برای تجهیزات شبکه

• بررسی مشکلات متداول مدل داده در Deployment واقعی