MongoDB技術管理與運維培訓

模組1：MongoDB簡介與架構（4小時）

內容：

• MongoDB的歷史和生態系統
• 典型使用案例、優點和缺點
• 一般架構：實例、程序和配置

實踐：

• 互動式探索：使用Mongo Shell/CLI連接
• 建立範例資料庫和集合

模組2：安裝與初始配置（6小時）

內容：

• 硬體和資源需求
• 在Linux（deb/rpm）、Windows和macOS上安裝
• YAML配置文件（mongod.conf）：dataDir、logDir、bindIp、port
• 啟動選項和systemd/服務管理

實踐：

• 在本地虛擬機或Docker容器中部署實例
• 調整開發與生產環境的配置
• 驗證安全遠端連線

模組3：資料建模與基本操作（5小時）

內容：

• BSON文件、集合、資料庫
• 建模：嵌入與引用；資料設計模式
• 基本索引（先前介紹）
• 使用Mongo Shell和驅動程式腳本範例進行操作

實踐：

• 建模使用案例：庫存或計費系統
• 實作CRUD操作
• 使用MongoDB中的JSON Schema進行結構驗證

模組4：索引與效能（4小時）

內容：

• 簡單、複合、多鍵、文字和地理空間索引
• 使用explain()和分析指標
• 索引對寫入效能和記憶體的影響

實踐：

• 建立包含測試資料的集合
• 測試有無索引的查詢；解讀explain()
• 根據存取模式調整索引

模組5：安全性（5小時）

內容：

• 驗證機制：SCRAM、LDAP/Kerberos（簡介）
• 定義使用者和自訂角色
• 客戶端和伺服器之間的TLS/SSL
• 靜態加密：金鑰配置
• 基本稽核日誌

實踐：

• 建立具有最小權限的使用者
• 在本地實例中配置TLS
• 驗證未授權存取並檢視稽核日誌

模組6：複製與高可用性（6小時）

內容：

• 複製概念：主節點、輔助節點、oplog
• 副本集配置：初始化、成員資格、仲裁
• 監控狀態和選舉
• 維護：新增/移除成員、重新分配優先權

實踐：

• 部署三節點副本集（本地或虛擬機）
• 模擬主節點故障並觀察故障轉移
• 重建輔助節點並恢復副本

模組7：分片與水平擴展（6小時）

內容：

• 分片概念：分片鍵、配置伺服器、mongos路由器
• 分片鍵選擇及其相關風險
• 部署配置伺服器、分片和mongos
• 重新平衡和區塊遷移

實踐：

• 配置簡單的分片叢集
• 插入大量資料並觀察分佈
• 引入分片鍵變更並了解限制

模組8：備份、恢復與災難恢復（4小時）

內容：

• 原生工具：mongodump/mongorestore、檔案系統快照
• 副本集和分片叢集中的備份
• Cloud Manager/Ops Manager備份的基本使用
• 災難恢復（DR）規劃：RTO、RPO

實踐：

• 在測試資料庫上執行備份和恢復
• 模擬故障並從備份恢復
• 為假設案例設計災難恢復計畫

模組9：監控與警報（4小時）

內容：

• 工具：mongostat、mongotop、Cloud Manager/Atlas監控
• 與Prometheus + Grafana整合（概念和範例）
• 關鍵指標：CPU、記憶體、I/O、oplog大小、延遲
• 警報：定義閾值和通知

實踐：

• 部署本地或容器化監控代理
• 使用範例指標設定基本儀表板
• 模擬負載並觀察警報

模組10：維護、升級與最佳實踐（4小時）

內容：

• 副本集和分片叢集的升級策略
• 資料清理、壓縮、完整性檢查
• 檢視日誌和定期稽核
• 自動化日常任務（腳本、cronjobs、Ansible、Terraform）
• 資料保留和歸檔政策

實踐：

• 在受控環境中模擬次要和主要升級
• 建立備份和監控的自動化腳本
• 制定定期維護檢查清單

總結與後續步驟