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

目标受众

• 使用MongoDB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内部原理和部署最佳实践感兴趣的开发人员

MongoDB 是一個流行的 NoSQL 數據庫，以其靈活性、可擴展性和分佈式架構而聞名，使其成為現代應用程序後端、數據聚合和實時分析的首選。

這項由講師主導的培訓（線上或線下）面向中高級技術人員，旨在提供有關 MongoDB 操作的實用深入知識，涵蓋從部署到高可用性、安全性和災難恢復的方方面面。

培訓結束時，參與者將能夠：

• 在各種環境中安裝、配置和維護 MongoDB。
• 為性能和可擴展性適當建模數據。
• 配置安全訪問並定義備份和恢復程序。
• 設置高可用性集群並監控性能指標。
• 處理升級和自動化等實際管理任務。

課程形式

• 互動式講座和討論。
• 大量練習和實踐。
• 在實時實驗室環境中進行動手實踐。

課程定制選項

• 如需為本課程定制培訓，請聯繫我們進行安排。

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、优点与缺点
• 整体架构：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：

• 硬件与资源要求
• 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容器上部署实例
• 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）
• 通过Mongo Shell操作及使用驱动程序的脚本示例

实践：

• 为用例建模：库存或计费系统
• 实现CRUD操作
• 在MongoDB中使用JSON Schema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()并分析指标
• 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
• 分片键选择及相关风险
• 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：监控与警报（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
• 警报：定义阈值与通知

实践：

• 部署本地或基于容器的监控代理
• 设置包含示例指标的基本仪表板
• 模拟负载并观察警报

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
• 日志审查与定期审计
• 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
• 制定定期维护检查清单

总结与下一步