MongoDB Technical Administration and Operations

• 了解通用数据库概念和数据结构
• 熟悉Linux命令行使用
• 具备网络和系统管理的基础知识

受众

• 与MongoDB合作的Database管理员和系统工程师
• 部署和维护MongoDB环境的DevOps和基础设施团队
• 对MongoDB内部机制和部署最佳实践感兴趣的开发人员

MongoDB 是一种流行的 NoSQL 数据库，以其灵活性、可扩展性和分布式架构而闻名，非常适合现代应用程序后端、数据聚合和实时分析。

本次由讲师指导的培训（线上或线下）面向中级到高级技术人员，旨在帮助他们获得有关 MongoDB 操作的实用、深入知识，涵盖从部署到高可用性、安全性和灾难恢复的各个方面。

培训结束后，参与者将能够：

• 在各种环境中安装、配置和维护 MongoDB。
• 为性能和可扩展性适当建模数据。
• 配置安全访问并定义备份和恢复程序。
• 设置高可用性集群并监控性能指标。
• 处理实际管理任务，如升级和自动化。

课程形式

• 互动式讲座和讨论。
• 大量练习和实践。
• 在实时实验环境中进行动手操作。

课程定制选项

• 如需为本课程定制培训，请联系我们进行安排。

模块 1: 介绍与 MongoDB 架构 (4小时)

内容:

• MongoDB 的历史与生态系统
• 典型用例、优缺点
• 通用架构：实例、进程与配置

实践:

• 互动探索：通过 Mongo Shell/CLI 连接
• 创建示例数据库与集合

模块 2: 安装与初始配置 (6小时)

内容:

• 硬件与资源需求
• 在 Linux (deb/rpm)、Windows 和 macOS 上安装
• YAML 配置文件 (mongod.conf)：dataDir、logDir、bindIp、port
• 启动选项与 systemd/服务管理

实践:

• 在本地虚拟机或 Docker 容器中部署实例
• 调整开发与生产环境的配置
• 验证安全的远程连接

模块 3: 数据建模与基本操作 (5小时)

内容:

• BSON 文档、集合、数据库
• 建模：嵌入与引用；数据设计模式
• 基本索引（之前介绍过）
• 使用 Mongo Shell 的操作与驱动程序脚本示例

实践:

• 建模用例：库存或计费系统
• 实现 CRUD 操作
• 使用 JSON Schema 在 MongoDB 中进行模式验证

模块 4: 索引与性能 (4小时)

内容:

• 简单、复合、多键、文本与地理空间索引
• 使用 explain() 与分析指标
• 索引对写入性能与内存的影响

实践:

• 创建包含测试数据的集合
• 测试有索引与无索引的查询；解释 explain()
• 根据访问模式调整索引

模块 5: 安全性 (5小时)

内容:

• 认证机制：SCRAM、LDAP/Kerberos（简介）
• 定义用户与自定义角色
• 客户端与服务器之间的 TLS/SSL
• 静态加密：密钥配置
• 基本审计日志

实践:

• 创建具有最小权限的用户
• 在本地实例中配置 TLS
• 验证未授权访问并查看审计日志

模块 6: 复制与高可用性 (6小时)

内容:

• 复制概念：主节点、从节点、oplog
• 副本集配置：初始化、成员资格、仲裁
• 监控状态与选举
• 维护：添加/移除成员、重新分配优先级

实践:

• 部署三节点副本集（本地或虚拟机）
• 模拟主节点故障并观察故障转移
• 重建从节点并恢复副本

模块 7: 分片与水平扩展 (6小时)

内容:

• 分片概念：分片键、配置服务器、mongos 路由器
• 分片键选择与相关风险
• 部署配置服务器、分片与 mongos
• 重新平衡与块迁移

实践:

• 配置简单的分片集群
• 插入大规模数据并观察分布
• 引入分片键更改并理解限制

模块 8: 备份、恢复与灾难恢复 (4小时)

内容:

• 原生工具：mongodump/mongorestore、文件系统快照
• 副本集与分片集群中的备份
• 使用 Cloud Manager/Ops Manager 进行备份的基本操作
• 灾难恢复 (DR) 规划：RTO、RPO

实践:

• 在测试数据库上执行备份与恢复
• 模拟故障并从备份中恢复
• 为假设案例设计灾难恢复计划

模块 9: 监控与告警 (4小时)

内容:

• 工具：mongostat、mongotop、Cloud Manager/Atlas Monitoring
• 与 Prometheus + Grafana 的集成（概念与示例）
• 关键指标：CPU、内存、I/O、oplog 大小、延迟
• 告警：定义阈值与通知

实践:

• 部署本地或基于容器的监控代理
• 使用示例指标设置基本仪表板
• 模拟负载并观察告警

模块 10: 维护、升级与最佳实践 (4小时)

内容:

• 副本集与分片集群的升级策略
• 数据清理、压缩、完整性检查
• 审查日志与定期审计
• 自动化常规任务（脚本、cronjobs、Ansible、Terraform）
• 数据保留与归档策略

实践:

• 在受控环境中模拟次要与主要升级
• 创建备份与监控的自动化脚本
• 制定定期维护检查表

总结与后续步骤