Administración y operaciones técnicas de MongoDB

Módulo 1: Introducción y arquitectura de MongoDB (4h)

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 una colección de muestra.

Módulo 2: Instalación y configuración inicial (6h)

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:

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

Módulo 3: Modelado de datos y operaciones básicas (5h)

Contenido:

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

Práctica:

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

Módulo 4: Índices y rendimiento (4h)

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.

Módulo 5: Seguridad (5h)

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 del acceso no autorizado y revisión de registros de auditoría.

Módulo 6: Replicación y alta disponibilidad (6h)

Contenido:

• Conceptos de replicación: Primary, Secondary, oplog.
• Configuración de conjuntos de réplicas (replica sets): inicialización, membresía, arbitraje.
• Monitoreo del estado y elecciones.
• Mantenimiento: agregación/eliminación de miembros, reasignación de prioridades.

Práctica:

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

Módulo 7: Fragmentación (Sharding) y escalabilidad horizontal (6h)

Contenido:

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

Práctica:

• Configuración de un clúster fragmentado (sharded) simple.
• Insertación de datos a gran escala y observación de la distribución.
• Introducción de cambios en la clave de fragmentación y comprensión de las limitaciones.

Módulo 8: Copia de seguridad, restauración y recuperación ante desastres (4h)

Contenido:

• Herramientas nativas: mongodump/mongorestore, instantáneas del sistema de archivos.
• Copias de seguridad en conjuntos de réplicas y clústeres fragmentados.
• Uso básico de Cloud Manager/Ops Manager para copias de seguridad.
• Planificación de Recuperación Ante Desastres (DR): RTO, RPO.

Práctica:

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

Módulo 9: Monitoreo y alertas (4h)

Contenido:

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

Práctica:

• Despliegue de un agente de monitoreo local o basado en contenedores.
• Configuración de tableros (dashboards) básicos con métricas de muestra.
• Simulación de carga y observación de alertas.

Módulo 10: Mantenimiento, actualizaciones y mejores prácticas (4h)

Contenido:

• Estrategias de actualización para conjuntos de réplicas y clústeres fragmentados.
• Limpieza de datos, compactación y comprobaciones de integridad.
• Revisión de registros y auditorías periódicas.
• Automatización de tareas de rutina (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.

Resumen y próximos pasos