سرفصل و محتوای دوره آموزش پایگاه داده های NoSQL و کار با MongoDB

(Practical NoSQL and MongoDB) 

طول دوره : 42 ساعت

مشاهده رزومه استاد

پیش نیاز دوره :

آشنایی با یک پایگاه داده رابطه ای و دستورات SQL یا دوره مقدمات پردازش کلان داده

معرفی و هدف دوره :

در دوره آموزشی پایگاه داده های NoSQL و کار با MongoDB به ملزومات پیاده سازی و استفاده از پایگاه داده های NoSQL و ایجاد توانمندی در استفاده بهینه و مناسب از پایگاه داده مانگو جهت ذخیره و بازیابی داده و عملیات داده ای در این پایگاه داده پرداخته خواهد شد.

هدف این دوره آموزشی به عنوان یک دوره آموزش جامع پایگاه داده مانگو دی بی، ایجاد توانمندی در شناخت حوزه مناسب کارکردی این پایگاه داده و توانایی کاربری، پشتیبانی و مدیریت  MongoDB  می باشد.

در این دوره آموزشی ابتدا مفاهیم، علت پیدایش و کاربرد پایگاه داده های NoSQL بررسی خواهند شد و سپس به صورت عمیق و کاربردی به آموزش MongoDB، امکانات، چالش ها و مسائل استفاده از این پایگاه داده پرداخته خواهد شد. در پایان نیز به صورت خلاصه، مقدمه ای بر مفاهیم کار و تعامل با پایگاه داده  Cassandraارائه خواهد شد.

سرفصل های دوره و رئوس مطالب دوره:

مقدمه و فلسه ایجاد پایگاه داده های توزیع شده و NoSQL – 3 ساعت

مقدمه ای بر Data Storage ها و نسل های مدیریت داده

مفاهیم HA ، Redundancy ، FT و راه کارهای پایگاه داده های RDBMS برای آنها

پیدایش پایگاه داده های NoSQL به عنوان یکی از مدل های پایگاه داده های توزیع شده

پایگاه داده های توزیع شده و تراکنش های توزیع شده (distributed transactions  )

پایگاه داده های توزیع شده و پیوند های توزیع شده (distributed join  )

تئوری CAP و مشخصه های BASE در مورد پایگاه داده های توزیع شده و NoSQL

ارائه دسته بندی از پایگاه های داده ای NoSQL و علت استفاده از پایگاه های داده ای NoSQL

مقدمه ای بر JSON و BSON و مشخصات و ویژگی های آنها

جایگاه Denormalizing، محلیت داده و علل انجام و عدم انجام نرمال سازی داده

معماری های جدید توسعه نرم افزار و پایگاه داده های NoSQL ( CQRS, Event Source, … )

فلسفه طراحی و ایجاد MongoDB

 معماری کلاستر مانگو دی بی و نصب راه اندازی کلاستر MongoDB – 3 ساعت

بررسی اولیه منابع مورد نیاز جهت نصب مانگو دی بی

اجزاء کلاستر Mongo، ساختار کلاستر و معماری MongoDB

نصب، پیکر بندی، راه اندازی و ایجاد دیتابیس در MongoDB

تعامل با MongoDB  از طریق Shell و انجام دستورات در سطح دیتابیس

ابزارهای واسط گرافیکی (GUI) تعامل و کار با مانگو دی بی

 مدل سازی داده و تعامل با داده ها در MongoDB – 7 ساعت

مفاهیم و انجام مدل سازی داده، اجزاء مدل داده ای و Schema Design در مانگو دی بی

بررسی مفاهیم روابط (reference)  و ایجاد انواع reference ها در مانگو دی بی

انجام عملیات CRUD در مانگو دی بی و کار با Operator ها در Query

انجام عملیات های تجمیعی ( group, lookup, distinct, match, … ) در MongoDB

نحوه تبدیل دستورات SQL به پرس و جو های mongo shell

معرفی MapReduce و انجام پرس و جو های مبتنی بر MapReduce در مانگو

اعتبار سنجی داده و  Schema Validation در MongoDB

محدودیت های Collection ها و ملاحضات لازم

  تراکنش و مدیریت تراکنش در MongoDB  - 1 ساعت

ساختار Denormal شده و انجام تراکنش در این ساختار

راه کار مانگو برای تراکنش های های توزیع شده (distributed transactions )

مانگو دی بی  و تراکنش های ACID

تراکنش ها و عملیات CRUD (read concern and write concern )

انتقال داده از پایگاه های داده ای رابطه ای به MongoDB و بالعکس – 1 ساعت

روش ها و نحوه انجام عملیات Import و Export داده از MongoDB

انواع فرمت های قابل Import و Export

انجام روال های Import و Export به صورت اتوماتیک

 ایندکس ها و مدیریت ایندکس در مانگو دی بی – 4 ساعت

آمار کارکرد MongoDB و روش های جمع آوری آمار دیتابیس و نظارت بر آن

انواع ایندکس ها و کاربرد های آنها

Single Field Index و Compound Index

Covered Indexes

Text Index

2dsphere Indexes

مشخصات ایندکس ها

مدیریت ایندکس ها در MongoDB

ویژگی ها و محدودیت های ایندکس ها در مانگو دی بی

 مدیریت امنیت در MongoDB – 3 ساعت

مدیریت Authentication و Authentication Mechanisms

Access Control

مانگو کلاستر و مدیریت امنیت

Secure MongoDB network traffic

Data Encryption and Key Management

Auditing in MongoDB

  Replication در مانگو دی بی – 4 ساعت

اجزاء کلاستر Mongo و ساختار کلاستر

آشنایی با Replica Set and Replica Set Members

معماری Master Slave و Primary Selection

Operations Log

Replica Set Data Synchronization

Replica Set High Availability

 Sharding در مانگو دی بی – 6 ساعت

مبانی Sharding و توزیع داده

کلاستر های Shard شده و اجزاء آنها

کلید Shard و عملیات داده ای روی ShardKey

Shard Key Indexes

انواع Sharding

Shard Data Zone and Service Level Agreement (SLA)

Chunk and Chunk Splits

Jumbo Chunk

Migration Thresholds and Cluster Balancer

Sharded Cluster Security

Adding and Removing Shards from the Cluster

 بهبود کارایی، Backup and Restore و  مدیریت MongoDB – 6 ساعت

Storage Engine ها در MongoDB

WiredTiger Storage Engine and In-Memory Storage Engine

Journaling and Journal files

Config Server Administration

CurrentOp and KillOp

MongoDB Performance Tuning

Explain Plans and hint

Collection Scans

Memory model in MongoDB

MongoDB CPU Usage

How MongoDB uses disk

Database Profiling

Threshold for Slow Operations

Rotate Log Files

Data Center Awareness

Manage Shard Zones

تقسیم داده بر اساس Location و نوع کاربری

روش های Backup در MongoDB

MongoDB Atlas

Ops Manager

Copying Data Files

Back Up with cp or rsync

Back Up with mongodump

Backup Sharded Clusters

Backup Window

Restore a Replica Set

Restore a Sharded Cluster

مانیتورینگMongoDB

محاسبات و تخصیص منابع جهت راه اندازی Cluster MongoDB

 مقدمه و معرفی پایگاه داده کاساندرا – 3 ساعت

ویژگی ها و محدودیت های کاساندرا

موارد مناسب برای استفاده از کاساندرا

مبانی نصب و راه اندازی کاساندرا

مدل داده ای در کاساندرا و استفاده از زبان پرس و جوی کاساندرا ( CQL )

  مطالعه موردی - 1 ساعت