MongoDBの技術的管理と運用のトレーニングコース

モジュール1：はじめにとMongoDBのアーキテクチャ（4時間）

内容：

• MongoDBの沿革とエコシステム
• 典型的な利用事例やメリット・デメリット
• 基本的な仕組み：インスタンス、プロセスおよび設定構造

演習：

• Mongo Shell／CLIを使用した実際の操作体験
• サンプルデータベースおよびコレクションの作成

モジュール2：インストールと初期設定（6時間）

内容：

• ハードウェア要件やリソース消費状況
• Linux／Windows／macOSでのインストール手順
• YAML形式の設定ファイル（mongod.conf）におけるdataDirやlogDir、bindIpおよびポート指定方法
• 起動オプションとsystemdをはじめとするサービス管理手法

演習：

• ローカル仮想マシンやDockerコンテナ内でのインスタンス構築
• 開発用途と本番運用環境で求められる設定調整
• 安全なリモート接続の検証方法

モジュール3：データモデリングと基本操作（5時間）

内容：

• BSON形式、コレクションおよびデータベース構造
• データ設計法：埋め込み方式と参照方式の比較・パターン紹介
• 基本的なインデックス作成方法（概要説明）
• Mongo Shellを使用した操作例およびドライバーによるスクリプト実装

演習：

• 在庫管理や課金システムなどのシナリオに基づくデータ設計練習
• CRUD操作の実践的な実装方法
• MongoDBにおけるJSONスキーマを用いた構造検証手法

モジュール4：インデックスとパフォーマンス管理（4時間）

内容：

• 単純・複合・マルチキー・テキスト・地理空間用の各種インデックス
• explain()を活用した計測値や動向解析手法
• 書き込み性能およびメモリ消費へのインデックスの影響度

演習：

• テストデータを用いたコレクション構築
• インデックス有無時のクエリ実行テストと結果評価方法
• アクセスパターンに基づく適切なインデックス調整法

モジュール5：セキュリティ対策（5時間）

内容：

• SCRAMやLDAP/Kerberosなどの認証方式概要説明
• ユーザーの作成および役割ベースの権限設定法
• クライアントとサーバ間におけるTLS／SSL暗号化設定
• 保存時のデータ暗号化に用いる鍵管理方法
• 基本的な監査ログ記録機能の概要

演習：

• 必要最低限の権限のみ付与したユーザーの作成練習
• ローカルインスタンスでのTLS設定実施
• 無許可アクセス試行時の動作確認と監査ログ評価法

モジュール6：レプリケーションと高可用性実現（6時間）

内容：

• レプリカ構成の基本要素：プライマリ・セカンダリ・oplog
• レプリカセットの設立手順とメンバー追加や仲裁ノード設定法
• 状態確認およびフェイルオーバーの仕組み
• 既存ノード増減や優先度再割当時の管理作業方法

演習：

• 3ノードからなるレプリカセットの構築実践（ローカル環境等）
• プライマリ障害発生時に備えたフェイルオーバーのシミュレーション
• セカンダリ再構築やレプリカ復元の手順確認

モジュール7：シャーディングと水平スケーラビリティ（6時間）

内容：

• シャード構成の基本仕組み：シャードキーや設定用サーバー・ルータの役割
• 適切なシャードキーの選定およびその留意点
• 各種サーバー構築時におけるコンフィグサーバ、シャード群及びmongos接続の方法
• データ再配置を実現するバランシング処理とチャンク移動仕組み

演習：

• 小規模環境での単純なシャーディングクラスタ構築練習
• 大量データ投入時の配置状況観察および確認手順体得
• シャードキー変更時の影響予測や限界理解法

モジュール8：バックアップ・復旧と災害対策（4時間）

内容：

• mongodump／mongorestoreなどの標準ツールやファイルシステムスナップショットの利用法
• レプリカセットやシャーディング環境におけるバックアップ方針
• Cloud Manager／Ops Managerによる自動バックアップ機能概説
• 目標復旧時間・目標復旧時点を規定した災害復旧計画策定法

演習：

• テスト用データベースにおける完全なバックアップおよび復元操作実施
• 障害発生状況シミュレーション時のバックアップからの正常回復検証
• 想定されるケースに基づく適切な災害対策プラン作成法

モジュール9：監視と警告機能活用（4時間）

内容：

• mongostatやmongotopなど各種ツールおよびCloud Manager／Atlasを利用した監視法
• Prometheus＋Grafanaとの連携手法紹介とサンプル解説
• CPU使用率、メモリ消費量、I/O状態、oplogのサイズ・遅延時間といった主要指標の意味理解
• 閾値設定に基づくアラート通知方法および設定法

演習：

• ローカル環境やコンテナ上で監視エージェント設置実践
• サンプルデータを用いたダッシュボード基本構成作成練習
• 負荷状況を人工的に発生させた場合のアラート検知手順確認

モジュール10：メンテナンス・バージョン更新と運用ベストプラクティス（4時間）

内容：

• レプリカセットやシャーディング環境で安全なバージョン更新を進めるための方策
• データ整理・コンパクト化および完全性チェック手法
• ログ分析と定期的な監査内容確認法
• スクリプトやcronジョブ、Ansible／Terraformを活用した業務自動化技術紹介
• データ保存期間決定や古い情報の適切な保管処理に関する方針策定法

演習：

• 制御された環境下でマイナー・メジャー版更新作業を体験
• バックアップ実施や監視状況追跡用スクリプト作成練習
• 定期的保守チェック項目を列挙した計画表の設計実践

まとめおよび今後の取り組みについて