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