Administración técnica y operaciones de MongoDB

Introducción y arquitectura de MongoDB

Contenido:

• Historia 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 colección de muestra

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, puerto
• Opciones de arranque y gestión de systemd/servicios

Práctica:

• Despliegue de instancias en máquinas virtuales locales o contenedores Docker
• Ajuste de configuraciones para desarrollo versus producción
• Verificación de conectividad remota segura

Modelado de datos y operaciones básicas

Contenido:

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

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, de múltiples claves (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
• Prueba de consultas con y sin índices; interpretación de explain()
• Ajuste de índices según los 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
• Registros de auditoría básicos

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 conjuntos de réplicas (replica sets): inicio, membresía, arbitraje
• Monitoreo del estado y elecciones
• Mantenimiento: agregar/quitar miembros, reasignación de prioridades

Práctica:

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

Fragmentación (Sharding) y escalabilidad horizontal

Contenido:

• Conceptos de sharding: clave de shard (shard key), servidores de configuración, enrutador mongos
• Selección de la clave de shard y riesgos asociados
• Despliegue de servidores de configuración, shards y mongos
• Reequilibrio y migración de chunks

Práctica:

• Configuración de un cluster con shards simple
• Insertión 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 del sistema de archivos
• Copias de seguridad en conjuntos de réplicas y clusters con shards
• Uso básico de Cloud Manager/Ops Manager para copias de seguridad
• Planificación de la recuperación ante desastres (DR): RTO, RPO

Práctica:

• Realización de copias 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:

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

Mantenimiento, actualizaciones y mejores prácticas

Contenido:

• Estrategias de actualización para conjuntos de réplicas y clusters con shards
• Limpieza de datos, compactación, verificaciones de integridad
• Revisión de registros y auditorías periódicas
• 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 copias de seguridad y monitoreo
• Desarrollo de una lista de verificación de mantenimiento periódico