MongoDB Technická správa a operace Počítačový Kurz

Modul 1: Úvod a architektura MongoDB (4h)

Obsah:

• Dějiny a ekosystém MongoDB
• Běžné případy použití, výhody a nevýhody
• Obecná architektura: instance, procesy a konfigurace

Cvičení:

• Interaktivní prozkoumání: připojení s Mongo Shell/CLI
• Vytvoření ukázkové databáze a kolekce

Modul 2: Instalace a počáteční konfigurace (6h)

Obsah:

• Požadavky na hardware a prostředky
• Instalace na Linux (deb/rpm), Windows a macOS
• YAML konfigurační soubory (mongod.conf): dataDir, logDir, bindIp, port
• Spouštěcí možnosti a správa systému systemd/service

Cvičení:

• Nasazení instancí na místních virtuálních strojích nebo Docker kontejnerech
• Přizpůsobování konfigurací pro vývoj a produkci
• Ověřování zabezpečeného vzdáleného připojení

Modul 3: Modelování dat a základní operace (5h)

Obsah:

• BSON dokumenty, kolekce, databáze
• Modelování: vestavěný vs. odkaz; vzory návrhu dat
• Základní indexy (zavedené dříve)
• Operace s Mongo Shell a příklady skriptů pomocí ovladačů

Cvičení:

• Modelování případu použití: inventáře nebo fakturačního systému
• Implementace operací CRUD
• Schéma validace pomocí JSON Schema v MongoDB

Modul 4: Indexy a výkon (4h)

Obsah:

• Jednoduché, složené, multikey, textové a geoprostorové indexy
• Použití explain() a analýza metrik
• Vliv indexů na výkon zápisu a paměť

Cvičení:

• Vytváření kolekcí s testovacími daty
• Testování dotazů s a bez indexů; interpretace explain()
• Přizpůsobování indexů na základě vzorů přístupu

Modul 5: Zabezpečení (5h)

Obsah:

• Přihlašovací mechanismy: SCRAM, LDAP/Kerberos (úvod)
• Vytváření uživatelů a vlastních rolí
• TLS/SSL mezi klienty a servery
• Zašifrované data v klidovém stavu: konfigurace klíčů
• Základní auditování přihlášek

Cvičení:

• Vytváření uživatelů s minimálními právy
• Konfigurace TLS v místních instancích
• Ověřování neautorizovaného přístupu a kontrola auditovacích protokolů

Modul 6: Replikace a dostupnost vysoké kvality (6h)

Obsah:

• Koncepce replikace: Primární, sekundární, oplog
• Konfigurace replikovací sady: inicializace, členství, arbitráž
• Sledování stavu a voleb primárního serveru
• Údržba: přidávání/odstraňování členů, přiřazování priorit

Cvičení:

• Nasazení replikovací sady třech uzlů (místní nebo virtuální stroje)
• Simulace selhání primárního serveru a pozorování převzetí funkcí
• Vytváření sekundárních uzel a obnovení replik

Modul 7: Sharding a horizontální škálovatelnost (6h)

Obsah:

• Koncepce shardingu: klíč shard, config servery, mongos router
• Výběr klíče shard a spojené rizika
• Nasazení config serverů, shardů a mongos
• Přebalancování a migrace bloků dat

Cvičení:

• Konfigurace jednoduchého sharding clusteru
• Vkládání velkých množství dat a pozorování distribuce
• Úprava klíče shard a pochopení omezení

Modul 8: Záloha, obnovení a obnova po poruchách (4h)

Obsah:

• Přirozené nástroje: mongodump/mongorestore, snímky souborového systému
• Zálohy v replikovacích sadách a sharding clusterch
• Základní použití Cloud Manager/Ops Manager pro zálohování
• Plánování obnovení po poruchách (DR): RTO, RPO

Cvičení:

• Vykonávání záloh a obnovy na testovací databázi
• Simulace selhání a obnovení zálohy
• Návrh plánu DR pro hypotetický případ

Modul 9: Monitorování a upozornění (4h)

Obsah:

• Nástroje: mongostat, mongotop, Cloud Manager/Atlas Monitoring
• Integrace s Prometheus + Grafana (koncepty a příklady)
• Klíčové metriky: CPU, paměť, I/O, velikost oplogu, latence
• Upozornění: definování prahů a oznámení

Cvičení:

• Nasazení místního nebo kontejnerizovaného monitorovacího agenta
• Nastavení základních řídicích panelů s ukázkovými metrikami
• Simulace zátěže a pozorování upozornění

Modul 10: Údržba, aktualizace a osvědčené postupy (4h)

Obsah:

• Strategie aktualizací pro replikovací sady a sharding clusterch
• Clenění dat, komprese, kontrola integrity
• Kontrola protokolů a pravidelná auditace
• Automatizace běžných úkolů (skripty, cronjobs, Ansible, Terraform)
• Zásady zadržování a archivace dat

Cvičení:

• Simulace menších a větších aktualizací v kontrolovaném prostředí
• Vytváření automatizačních skriptů pro zálohování a monitorování
• Vývoj pravidelného seznamu úkolů pro údržbu

Závěr a další kroky