فلش‌کارت‌های آموزشی معماری نرم‌افزار: Architecting for Edge Computing

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری نرم‌افزار: Architecting for Edge Computing

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: معماری نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر رایانش لبه (Edge Computing)
• 2. تاریخچه و تکامل: از رایانش متمرکز تا لبه
• 3. تمایز بین Edge، Fog و Cloud Computing
• 4. نقش رایانش لبه در اینترنت اشیاء (IoT)
• 5. محرک‌های کلیدی کسب‌وکار برای پذیرش Edge
• 6. اصول بنیادی معماری نرم‌افزار
• 7. معماری‌های توزیع‌شده: مروری بر مفاهیم پایه
• 8. چرا به معماری خاص برای لبه نیاز داریم؟
• 9. چالش‌های منحصر به فرد در معماری لبه
• 10. مزایای معماری لبه: کاهش تأخیر، پهنای باند و هزینه
• 11. دسته‌بندی گره‌های لبه: از دستگاه‌های کوچک تا میکرو دیتاسنترها
• 12. معماری‌های مرجع در رایانش لبه
• 13. آشنایی با کیفیت‌های معماری (Quality Attributes) در لبه
• 14. تحلیل نیازمندی‌ها برای یک سیستم مبتنی بر لبه
• 15. بررسی طیف محاسباتی: از دستگاه تا ابر (Device-to-Cloud Continuum)
• 16. الگوهای معماری لبه: Three-Tier (Device, Edge, Cloud)
• 17. الگوهای معماری لبه: Mesh و Peer-to-Peer
• 18. الگوی معماری Edge Gateway
• 19. الگوی معماری Microservices در لبه
• 20. اصول مدیریت داده در لبه
• 21. استراتژی‌های ذخیره‌سازی داده در گره‌های لبه
• 22. پردازش جریان داده (Stream Processing) در لبه
• 23. همگام‌سازی داده بین لبه و ابر
• 24. مدیریت چرخه حیات داده در لبه
• 25. تأخیر (Latency) به عنوان یک نیازمندی معماری
• 26. بهینه‌سازی مصرف پهنای باند
• 27. طراحی برای اتصال متناوب و ناپایدار
• 28. اصول خودمختاری (Autonomy) و عملکرد آفلاین
• 29. مدیریت منابع محدود: CPU، حافظه و انرژی
• 30. محاسبات ناهمگون (Heterogeneous Computing) در لبه
• 31. ایزوله‌سازی بار کاری (Workload Isolation)
• 32. مدیریت وضعیت (State Management) توزیع‌شده
• 33. طراحی برای انعطاف‌پذیری و تحمل خطا (Resilience and Fault Tolerance)
• 34. مدل‌های سازگاری داده (Data Consistency Models)
• 35. کشف سرویس (Service Discovery) در محیط‌های لبه
• 36. سخت‌افزارهای لبه: مروری بر Single-Board Computers و SoCs
• 37. سخت‌افزارهای لبه: Edge Gateway ها و سرورهای صنعتی
• 38. سیستم‌عامل‌ها برای لبه: Linux (Yocto, Buildroot)
• 39. سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS) و کاربردهای آن
• 40. مجازی‌سازی و کانتینرسازی در لبه: Docker
• 41. ارکستراسیون کانتینرها در لبه: مبانی Kubernetes
• 42. توزیع‌های سبک Kubernetes برای لبه: K3s و MicroK8s
• 43. آشنایی با KubeEdge و معماری آن
• 44. محاسبات بدون سرور (Serverless) و FaaS در لبه
• 45. پروتکل‌های ارتباطی: MQTT و معماری Publish/Subscribe
• 46. پروتکل‌های ارتباطی: CoAP و DDS
• 47. پروتکل‌های ارتباطی با کارایی بالا: gRPC و Protobuf
• 48. پایگاه‌های داده مناسب برای لبه (SQLite, Time-Series DBs)
• 49. پلتفرم‌های نرم‌افزاری لبه: AWS IoT Greengrass
• 50. پلتفرم‌های نرم‌افزاری لبه: Azure IoT Edge
• 51. پلتفرم‌های نرم‌افزاری لبه: Google Distributed Cloud Edge
• 52. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در لبه (Edge AI/ML)
• 53. فریم‌ورک‌های بهینه‌سازی مدل: TensorFlow Lite و ONNX Runtime
• 54. شتاب‌دهنده‌های سخت‌افزاری برای هوش مصنوعی در لبه (TPU, GPU, VPU)
• 55. مفهوم MLOps برای لبه
• 56. فرآیند طراحی معماری برای یک راهکار لبه
• 57. مدل‌سازی توپولوژی شبکه لبه
• 58. طراحی خطوط لوله پردازش داده (Data Processing Pipelines)
• 59. معماری برای استنتاج مدل‌های یادگیری ماشین در لبه
• 60. طراحی API برای ارتباطات Edge-to-Edge
• 61. طراحی API برای ارتباطات Edge-to-Cloud
• 62. مدیریت هویت و دسترسی (Identity and Access Management) در لبه
• 63. استراتژی‌های استقرار (Deployment) نرم‌افزار در گره‌های لبه
• 64. مدیریت پیکربندی دستگاه‌های لبه
• 65. طراحی برای قابلیت به‌روزرسانی از راه دور (Over-the-Air Updates)
• 66. استراتژی‌های تست برای معماری لبه
• 67. شبیه‌سازی و امولاسیون محیط‌های لبه
• 68. تست واحد، یکپارچه‌سازی و تست سیستم در لبه
• 69. تست عملکرد و بار در سیستم‌های لبه
• 70. معماری برای پایش‌پذیری (Observability): لاگ‌ها
• 71. معماری برای پایش‌پذیری: متریک‌ها و مانیتورینگ
• 72. معماری برای پایش‌پذیری: ردیابی توزیع‌شده (Distributed Tracing)
• 73. مدیریت ناوگان دستگاه‌ها (Fleet Management)
• 74. الگوی Digital Twin و پیاده‌سازی آن در لبه
• 75. مستندسازی معماری لبه با استفاده از C4 Model
• 76. امنیت در لبه: مدل‌سازی تهدید (Threat Modeling)
• 77. امنیت فیزیکی دستگاه‌های لبه
• 78. بوت امن (Secure Boot) و زنجیره اعتماد سخت‌افزاری (Hardware Root of Trust)
• 79. رمزنگاری و مدیریت کلیدها در محیط‌های محدود
• 80. امنیت شبکه و ارتباطات در لبه (TLS, VPNs)
• 81. معماری Zero Trust برای رایانش لبه
• 82. مقیاس‌پذیری عمودی و افقی در گره‌های لبه
• 83. الگوهای پایداری: Circuit Breaker و Bulkhead در لبه
• 84. الگوهای پایداری: خودترمیمی (Self-Healing) و Failover
• 85. حاکمیت داده (Data Governance) در لبه
• 86. ملاحظات حریم خصوصی (Privacy) و انطباق با مقررات (GDPR)
• 87. محاسبات محرمانه (Confidential Computing) در لبه
• 88. قابلیت همکاری (Interoperability) و استانداردهای صنعتی
• 89. تحلیل هزینه کل مالکیت (TCO) برای راهکارهای لبه
• 90. بهینه‌سازی مصرف انرژی به عنوان یک دغدغه معماری
• 91. مطالعه موردی: معماری برای اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT) و نگهداری پیش‌بینانه
• 92. مطالعه موردی: معماری برای خودروهای خودران و متصل (V2X)
• 93. مطالعه موردی: معماری برای شهرهای هوشمند و مدیریت ترافیک
• 94. مطالعه موردی: معماری برای فروشگاه‌های هوشمند و تحلیل رفتار مشتری
• 95. آینده رایانش لبه: معماری‌های Edge-Native
• 96. همگرایی 5G، رایانش لبه و هوش مصنوعی
• 97. مفهوم Edge-to-Cloud Continuum و معماری‌های یکپارچه
• 98. ملاحظات اخلاقی در طراحی سیستم‌های لبه
• 99. مسیر شغلی معمار نرم‌افزار لبه
• 100. پروژه نهایی: طراحی یک معماری کامل لبه از ایده تا اجرا