简介：MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库，属于 NoSQL 数据库产品，以下是其知识框架总结：
一、数据模型
- 文档：MongoDB 中的数据以 BSON（二进制形式的 JSON）格式存储在集合中，文档类似于关系型数据库中的行，但结构更灵活。
- 集合：是文档的容器，类似于关系型数据库中的表，但集合中的文档不需要有相同的字段结构。
- 数据库：多个集合组成一个数据库，一个 MongoDB 实例可以包含多个数据库。
二、数据库操作
- 创建数据库：使用
use命令，若数据库不存在则会在插入数据时自动创建。 - 查看数据库：使用
show dbs命令列出所有数据库。 - 删除数据库：使用
db.dropDatabase()方法删除当前数据库。
三、集合操作
- 创建集合：使用
db.createCollection('集合名')创建集合。 - 查看集合：使用
show collections命令查看当前数据库中的所有集合。 - 删除集合：使用
db.集合名.drop()方法删除指定集合。
四、文档操作
- 插入文档：使用
db.集合名.insertOne({字段:值})插入单个文档，db.集合名.insertMany([{文档1},{文档2}])插入多个文档。 - 查询文档：使用
db.集合名.find({查询条件})查询文档，支持多种查询操作符，如$eq（等于）、$gt（大于）、$in（包含）等。 - 更新文档：使用
db.集合名.updateOne({查询条件}, {$set:{字段:新值}})更新单个文档，db.集合名.updateMany()更新多个文档。 - 删除文档：使用
db.集合名.deleteOne({查询条件})删除单个文档，db.集合名.deleteMany({查询条件})删除多个文档。
五、索引
- 创建索引：使用
db.集合名.createIndex({字段:1})创建升序索引，{字段:-1}创建降序索引，还支持复合索引、文本索引等。 - 查看索引：使用
db.集合名.getIndexes()查看集合的索引信息。 - 删除索引：使用
db.集合名.dropIndex({索引名:1})删除指定索引，db.集合名.dropIndexes()删除所有索引。
六、聚合操作
- 聚合管道：使用
db.集合名.aggregate([{阶段1},{阶段2}])进行聚合操作，常见的聚合阶段有$match（筛选）、$group（分组）、$project（投影）等。
七、副本集
- 概念：是一组 MongoDB 实例，其中一个为主节点，其余为从节点，用于数据冗余和高可用性。
- 配置：需要在每个节点的配置文件中设置相关参数，并使用
rs.initiate()初始化副本集。
八、分片集群
- 概念：将数据分散存储在多个服务器上，以提高存储和查询性能。
- 组件：包括分片服务器（Shard）、配置服务器（Config Server）和路由服务器（Mongos）。
九、性能优化
1、索引优化
- 合理创建索引：根据查询条件创建复合索引、唯一索引等，避免全表扫描。
- 避免冗余索引：定期使用
db.collection.getIndexes()检查并删除无用索引。 - 索引覆盖查询：确保查询的字段都在索引中，减少文档扫描。
2、查询优化
- 避免大查询：使用分页（
limit和skip）处理大量数据，避免一次性返回过多结果。 - 优化聚合管道：在管道开头使用
$match尽早过滤数据，减少后续阶段的处理量。
3、内存管理
- WiredTiger 存储引擎：调整
wiredTigerCacheSizeGB参数，通常设置为系统内存的 50%。 - 监控内存使用：通过
db.serverStatus().wiredTiger.cache查看缓存命中率。
4、分片与副本集
- 分片策略：选择合适的分片键（如哈希分片、范围分片），避免数据倾斜。
- 读写分离：在副本集从节点上处理读请求，减轻主节点压力。
5、硬件与存储
- 使用 SSD：提升 I/O 性能，尤其是写入密集型工作负载。
- 禁用交换空间：避免内存交换导致的性能骤降。
十、安全配置
1、认证与授权
- 启用身份验证：在配置文件中设置
security.authorization: "enabled"，创建管理员用户。 - 基于角色的访问控制（RBAC）：为不同用户分配不同角色（如
readWrite、dbAdmin），使用db.createUser()创建用户。
2、网络安全
- 绑定 IP 地址：在配置文件中设置
net.bindIp: 127.0.0.1或指定允许访问的 IP。 - 使用防火墙：限制 MongoDB 端口（默认 27017）的访问，仅允许授权 IP 连接。
- 启用 TLS/SSL：配置证书实现加密通信，设置
net.ssl.mode: requireSSL。
3、数据加密
- 静态数据加密：使用 MongoDB Enterprise 版本的加密功能或操作系统级加密（如 LUKS）。
- 传输加密：通过 SSL/TLS 加密客户端与服务器之间的通信。
4、审计与监控
- 启用审计日志：配置
auditLog参数记录关键操作（如用户认证、敏感命令）。 - 定期安全审计：检查用户权限、网络配置和日志，识别潜在风险。
5、版本更新与漏洞修复
- 及时更新 MongoDB：修复已知安全漏洞，建议使用 LTS 版本。
6、敏感操作限制
- 禁用危险命令：如
$where操作符，防止 JavaScript 注入攻击。 - 限制 MongoDB 进程权限：运行 MongoDB 服务的用户应仅拥有必要的系统权限