Quản trị và Vận hành Kỹ thuật MongoDB Khóa Học Đào Tạo

Module 1: Giới thiệu và Kiến trúc MongoDB (4 giờ)

Nội dung:

• Lịch sử và hệ sinh thái của MongoDB
• Các trường hợp sử dụng điển hình, ưu và nhược điểm
• Khái quát kiến trúc: thực thể (instances), tiến trình và cấu hình

Thực hành:

• Khám phá tương tác: kết nối bằng Mongo Shell/CLI
• Tạo một cơ sở dữ liệu và bộ sưu tập (collection) mẫu

Module 2: Cài đặt và Cấu hình ban đầu (6 giờ)

Nội dung:

• Yêu cầu về phần cứng và tài nguyên
• Cài đặt trên Linux (deb/rpm), Windows và macOS
• Các tệp cấu hình YAML (mongod.conf): dataDir, logDir, bindIp, port
• Các tùy chọn khởi động và quản lý systemd/dịch vụ

Thực hành:

• Triển khai các thực thể trên máy ảo cục bộ hoặc container Docker
• Điều chỉnh cấu hình cho môi trường phát triển so với môi trường sản xuất
• Kiểm tra kết nối từ xa an toàn

Module 3: Mô hình hóa dữ liệu và Các thao tác cơ bản (5 giờ)

Nội dung:

• Tài liệu BSON, bộ sưu tập, cơ sở dữ liệu
• Mô hình hóa: nhúng (embedding) so với tham chiếu (referencing); các mẫu thiết kế dữ liệu
• Các chỉ mục cơ bản (được giới thiệu trước đó)
• Các thao tác bằng Mongo Shell và ví dụ kịch bản sử dụng driver

Thực hành:

• Mô hình hóa một trường hợp sử dụng: hệ thống tồn kho hoặc hóa đơn
• Triển khai các thao tác CRUD
• Kiểm tra dữ liệu (schema validation) sử dụng JSON Schema trong MongoDB

Module 4: Chỉ mục và Hiệu suất (4 giờ)

Nội dung:

• Chỉ mục đơn, ghép (compound), đa khóa (multikey), văn bản và không gian địa lý
• Sử dụng explain() và phân tích các chỉ số
• Tác động của chỉ mục đến hiệu suất ghi và bộ nhớ

Thực hành:

• Tạo các bộ sưu tập với dữ liệu kiểm thử
• Thử nghiệm truy vấn có và không có chỉ mục; diễn giải kết quả explain()
• Điều chỉnh chỉ mục dựa trên các mẫu truy cập

Module 5: Bảo mật (5 giờ)

Nội dung:

• Các cơ chế xác thực: SCRAM, LDAP/Kerberos (giới thiệu)
• Định nghĩa người dùng và vai trò tùy chỉnh
• TLS/SSL giữa client và server
• Mã hóa tại chỗ (at-rest encryption): cấu hình khóa
• Ghi nhật ký kiểm toán cơ bản

Thực hành:

• Tạo người dùng với quyền hạn tối thiểu
• Cấu hình TLS trên các thực thể cục bộ
• Kiểm tra truy cập không được ủy quyền và xem xét nhật ký kiểm toán

Module 6: Sao chép và Khả năng sẵn sàng cao (6 giờ)

Nội dung:

• Khái niệm sao chép: Primary, Secondary, oplog
• Cấu hình bộ sao chép (replica set): khởi tạo, thành viên, trọng tài (arbitration)
• Giám sát trạng thái và bầu chọn (elections)
• Bảo trì: thêm/xóa thành viên, gán lại độ ưu tiên

Thực hành:

• Triển khai bộ sao chép ba nút (cục bộ hoặc trên máy ảo)
• Mô phỏng sự cố nút chính (primary) và quan sát quá trình failover
• Xây dựng lại các nút phụ (secondary) và khôi phục bản sao

Module 7: Phân mảnh và Khả năng mở rộng ngang (6 giờ)

Nội dung:

• Khái niệm phân mảnh: khóa phân mảnh (shard key), máy chủ cấu hình (config servers), bộ định tuyến mongos
• Lựa chọn khóa phân mảnh và các rủi ro liên quan
• Triển khai máy chủ cấu hình, các shard và mongos
• Cân bằng lại (rebalancing) và di chuyển chunk

Thực hành:

• Cấu hình cụm phân mảnh đơn giản
• Chèn dữ liệu quy mô lớn và quan sát sự phân bố
• Giới thiệu các thay đổi về khóa phân mảnh và hiểu rõ các hạn chế

Module 8: Sao lưu, Khôi phục và Khôi phục thảm họa (4 giờ)

Nội dung:

• Công cụ tích hợp sẵn: mongodump/mongorestore, ảnh chụp hệ thống tệp (filesystem snapshots)
• Sao lưu trong bộ sao chép và cụm phân mảnh
• Sử dụng cơ bản Cloud Manager/Ops Manager để sao lưu
• Lập kế hoạch Khôi phục thảm họa (DR): RTO, RPO

Thực hành:

• Thực hiện sao lưu và khôi phục trên một cơ sở dữ liệu kiểm thử
• Mô phỏng sự cố và khôi phục từ bản sao lưu
• Thiết kế một kế hoạch DR cho một kịch bản giả định

Module 9: Giám sát và Cảnh báo (4 giờ)

Nội dung:

• Công cụ: mongostat, mongotop, Giám sát Cloud Manager/Atlas
• Tích hợp với Prometheus + Grafana (khái niệm và ví dụ)
• Các chỉ số chính: CPU, bộ nhớ, I/O, kích thước oplog, độ trễ
• Cảnh báo: định nghĩa ngưỡng và thông báo

Thực hành:

• Triển khai tác nhân giám sát cục bộ hoặc dựa trên container
• Thiết lập bảng điều khiển (dashboard) cơ bản với các chỉ số mẫu
• Mô phỏng tải và quan sát các cảnh báo

Module 10: Bảo trì, Nâng cấp và Các thực hành tốt nhất (4 giờ)

Nội dung:

• Các chiến lược nâng cấp cho bộ sao chép và cụm phân mảnh
• Dọn dẹp dữ liệu, nén (compaction), kiểm tra tính toàn vẹn
• Xem xét nhật ký và kiểm toán định kỳ
• Tự động hóa các tác vụ thường xuyên (kịch bản, cronjobs, Ansible, Terraform)
• Chính sách lưu trữ và lưu trữ hồ sơ (archiving) dữ liệu

Thực hành:

• Mô phỏng nâng cấp minor và major trong môi trường kiểm soát
• Tạo các kịch bản tự động hóa cho sao lưu và giám sát
• Phát triển danh sách kiểm tra bảo trì định kỳ

Tổng kết và Các bước tiếp theo