Administración y operaciones técnicas de MongoDB

Introducción y arquitectura de MongoDB

Contenido:

• Historial y ecosistema de MongoDB
• Casos de uso típicos, ventajas y desventajas
• Arquitectura general: instancias, procesos y configuración

Práctica:

• Exploración interactiva: conexión con Mongo Shell/CLI
• Creación de una base de datos y una colección de ejemplo

Instalación y configuración inicial

Contenido:

• Requisitos de hardware y recursos
• Instalación en Linux (deb/rpm), Windows y macOS
• Archivos de configuración YAML (mongod.conf): dataDir, logDir, bindIp, port
• Opciones de inicio y gestión de systemd/servicios

Práctica:

• Implementación de instancias en máquinas virtuales locales o contenedores de Docker
• Ajuste de configuraciones para desarrollo frente a producción
• Verificación de la conectividad remota segura

Modelado de datos y operaciones básicas

Contenido:

• Documentos BSON, colecciones, bases de datos
• Modelado: incrustación frente a referencia; patrones de diseño de datos
• Índices básicos (introducidos anteriormente)
• Operaciones con Mongo Shell y ejemplos de scripts usando controladores

Práctica:

• Modelado de un caso de uso: sistema de inventario o facturación
• Implementación de operaciones CRUD
• Validación de esquemas utilizando JSON Schema en MongoDB

Índices y rendimiento

Contenido:

• Índices simples, compuestos, multikey, de texto y geoespaciales
• Uso de explain() y análisis de métricas
• Impacto de los índices en el rendimiento de escritura y la memoria

Práctica:

• Creación de colecciones con datos de prueba
• Pruebas de consultas con y sin índices; interpretación de explain()
• Ajuste de índices basándose en patrones de acceso

Seguridad

Contenido:

• Mecanismos de autenticación: SCRAM, LDAP/Kerberos (introducción)
• Definición de usuarios y roles personalizados
• TLS/SSL entre clientes y servidores
• Cifrado en reposo: configuración de claves
• Registro de auditoría básico

Práctica:

• Creación de usuarios con privilegios mínimos
• Configuración de TLS en instancias locales
• Verificación de acceso no autorizado y revisión de registros de auditoría

Replicación y alta disponibilidad

Contenido:

• Conceptos de replicación: Primary, Secondary, oplog
• Configuración de conjunto de réplicas: iniciación, membresía, arbitraje
• Monitoreo del estado y elecciones
• Mantenimiento: añadir/quitar miembros, reasignar prioridades

Práctica:

• Implementación de un conjunto de réplicas de tres nodos (local o VMs)
• Simulación de falla del primario y observación del failover
• Reconstrucción de nodos secundarios y recuperación de réplicas

Sharding (fraccionamiento) y escalabilidad horizontal

Contenido:

• Conceptos de sharding: clave de shard, servidores de configuración, enrutador mongos
• Selección de la clave de shard y riesgos asociados
• Implementación de servidores de configuración, shards y mongos
• Reequilibrado y migración de chunks

Práctica:

• Configuración de un cluster fragmentado simple
• Inserta de datos a gran escala y observación de la distribución
• Introducción de cambios en la clave de shard y comprensión de las limitaciones

Copia de seguridad, restauración y recuperación ante desastres

Contenido:

• Herramientas nativas: mongodump/mongorestore, instantáneas de sistema de archivos
• Copias de seguridad en conjuntos de réplicas y clusters fragmentados
• Uso básico de Cloud Manager/Ops Manager para copia de seguridad
• Planificación de la Recuperación ante Desastres (DR): RTO, RPO

Práctica:

• Realización de copia de seguridad y restauración en una base de datos de prueba
• Simulación de falla y recuperación desde la copia de seguridad
• Diseño de un plan de DR para un caso hipotético

Monitoreo y alertas

Contenido:

• Herramientas: mongostat, mongotop, Monitoreo de Cloud Manager/Atlas
• Integración con Prometheus + Grafana (conceptos y ejemplos)
• Métricas clave: CPU, memoria, E/S, tamaño del oplog, latencias
• Alertas: definición de umbrales y notificaciones

Práctica:

• Implementación de un agente de monitoreo local o basado en contenedores
• Configuración de paneles básicos con métricas de ejemplo
• Simulación de carga y observación de alertas

Mantenimiento, actualizaciones y mejores prácticas

Contenido:

• Estrategias de actualización para conjuntos de réplicas y clusters fragmentados
• Limpieza de datos, compactación, comprobaciones de integridad
• Revisión de registros y auditorías regulares
• Automatización de tareas rutinarias (scripts, cronjobs, Ansible, Terraform)
• Políticas de retención y archivado de datos

Práctica:

• Simulación de actualizaciones menores y mayores en un entorno controlado
• Creación de scripts de automatización para copia de seguridad y monitoreo
• Desarrollo de una lista de verificación de mantenimiento periódico