Proyecto MongoDB - Pruebas de Rendimiento

Este proyecto evalúa el rendimiento de MongoDB para realizar operaciones comunes en bases de datos NoSQL, como la inserción masiva de datos, consultas, actualizaciones y eliminaciones bajo condiciones controladas.

1. Instalación y Preparación del Entorno

1.1 Instalación de MongoDB

1.1.1 Descarga

1. Descargar MongoDB Community Server desde la página oficial: MongoDB Downloads. Seleccionar la versión y el sistema operativo adecuados.

1.1.2 Instalación en Windows

1. Ejecutar el instalador descargado (.msi) y seguir las instrucciones.
2. Se recomienda una instalación "Complete".
3. Importante: Durante la instalación, se ofrece la opción de instalar MongoDB Compass. Es una herramienta GUI útil para administrar MongoDB, se recomienda instalarla.
4. Añadir el directorio bin de MongoDB al PATH del sistema. La ruta típica es C:\Program Files\MongoDB\Server\<versión>\bin. Esto permite ejecutar mongod y mongo desde cualquier terminal.

1.1.3 Verificación de la Instalación (Servidor MongoDB)

1. Abrir una nueva terminal (para que los cambios en el PATH surtan efecto).
2. Ejecutar mongod. Esto iniciará el servidor de MongoDB en el puerto 27017 por defecto. Deberías ver mensajes en la terminal indicando que el servidor se está iniciando. No cierres esta terminal mientras trabajas con MongoDB.
3. Nueva Terminal (Cliente MongoDB): Abrir otra terminal y ejecutar mongo. Esto abrirá la shell interactiva de MongoDB, conectándose al servidor que se está ejecutando. Si se conecta correctamente, verás el prompt >. Prueba ejecutar algunos comandos básicos como show dbs para listar las bases de datos.
4. Para detener el servidor MongoDB, regresa a la terminal donde ejecutaste mongod y presiona Ctrl+C.

1.2 Preparación del Entorno de Desarrollo Python

1.2.1 Instalación de Python y Dependencias

1. Asegúrate de tener Python instalado. Se recomienda Python 3.7 o superior.
2. Crear un entorno virtual:

   python -m venv .venv  # En Windows
   python3 -m venv .venv # En macOS/Linux

3. Activar el entorno virtual:

   .venv\Scripts\activate  # En Windows
   source .venv/bin/activate # En macOS/Linux

4. Instalar la biblioteca pymongo:

   pip install pymongo

1.2.2 Conexión a MongoDB con Python

1. Crear un archivo Python (ej. main.py).

2. Añadir el siguiente código para conectar a MongoDB:

   from pymongo import MongoClient
   
   try:
       client = MongoClient('mongodb://localhost:27017/') # Conexión local
       db = client['LAB2_DB'] # Selecciona o crea la base de datos
       collection = db['datos_prueba'] # Selecciona o crea la colección
       print("Conexión a MongoDB exitosa")
       # Ejemplo de inserción para verificar la conexión
       collection.insert_one({"test":"test"})
       print("Inserción de prueba exitosa")
       # NO es necesario borrar la base de datos aquí. Se borrará al final de las pruebas.
       # client.drop_database("LAB2_DB") 
   except Exception as e:
       print(f"Error al conectar a MongoDB: {e}")
   finally:
       client.close() # Cierra la conexión
       print("Conexión cerrada")

1.2.3 Verificación del Entorno Python

Ejecutar el script main.py. Si se imprime "Conexión a MongoDB exitosa" y "Inserción de prueba exitosa" en la consola, el entorno está configurado correctamente.

1.3 Solución de Problemas de Conexión (MongoDB Compass y Terminal)

Si tienes problemas para conectar a MongoDB, sigue estos pasos:

1. Asegúrate de que mongod se esté ejecutando: Abre una terminal y ejecuta mongod. Debes ver mensajes indicando que el servidor se está iniciando. Si no se está ejecutando, la conexión fallará.

2. Conexión explícita con mongo: Si la conexión con mongo (solo mongo en la terminal) falla, intenta especificar el host y el puerto:

   mongo --host localhost --port 27017

Ejecutar mongod con --dbpath: Este es el paso crucial para iniciar el servidor y especificar la ruta de los datos. Si no se especifica --dbpath, MongoDB intentará usar una ruta por defecto que podría no existir, generando errores.

.\mongod.exe --dbpath="C:\data\db"

3. Verificar la ruta de MongoDB: Asegúrate de que la ruta al directorio bin de MongoDB esté correctamente añadida al PATH del sistema.

4. MongoDB Compass:

   • Abre MongoDB Compass.
   • En el campo de conexión, asegúrate de que esté configurado como mongodb://localhost:27017.
   • Si la conexión falla, revisa los logs de MongoDB (la terminal donde se ejecuta mongod) para buscar mensajes de error.
   • Si sigues teniendo problemas, intenta la conexión desde la terminal con mongo --host localhost --port 27017 primero, y luego intenta conectar desde Compass. Esto a veces ayuda a "desbloquear" la conexión.

2. Diseño del Experimento y Metodología de Evaluación

2.1 Objetivo del Experimento

Evaluar el rendimiento de MongoDB en operaciones CRUD (Create, Read, Update, Delete) bajo condiciones controladas, midiendo el tiempo de ejecución de cada operación.

2.2 Pruebas Implementadas

• Create (Inserción Masiva): Insertar un número significativo de documentos (ej. 100,000 o más para obtener resultados más representativos) en la colección.
• Read (Consulta):
  • Consultas por _id (clave primaria).
  • Consultas por campos indexados (ej. email, name).
  • Consultas con filtros (ej. age mayor que un valor).
• Update (Actualización Masiva): Actualizar un subconjunto de documentos que cumplan con un criterio específico (ej. actualizar el campo premium_member para usuarios mayores de 30).
• Delete (Eliminación Masiva): Eliminar documentos que cumplan con una condición (ej. eliminar usuarios con age menor que 25).

2.3 Medición de Rendimiento

Utilizar el módulo time de Python para medir el tiempo de ejecución de cada operación:

import time

start_time = time.time()
# Código de la operación a medir
end_time = time.time()
elapsed_time = end_time - start_time
print(f"Tiempo de ejecución: {elapsed_time} segundos")