Estratégias de melhores práticas em mongodb em MongoDB

"Atuando como um especialista em banco de dados NoSQL e arquiteto de soluções, crie um guia detalhado e prático sobre as 'Melhores Práticas para Otimização de Performance em MongoDB para Aplicações de Alto Tráfego'. O guia deve abranger as seguintes áreas, com exemplos de código (JavaScript/Node.js ou shell MongoDB) e justificativas técnicas claras para cada recomendação:

1.  **Modelagem de Dados:**
    *   Estratégias para desnormalização controlada (embedded documents vs. references) visando otimização de leitura e escrita.
    *   Considerações sobre o tamanho ideal de documentos e coleções para evitar "hot spots" e otimizar o uso da memória.
    *   Uso de `_id` personalizado para performance em cenários específicos.

2.  **Indexação Eficiente:**
    *   Tipos de índices (single-field, compound, multikey, text, geospatial) e quando usar cada um.
    *   Estratégias para criação de índices que suportem queries comuns e operações de ordenação (`sort`).
    *   Uso de `explain()` para analisar o plano de execução de queries e identificar índices ausentes ou ineficientes.
    *   Impacto da indexação na escrita e como gerenciar isso em ambientes de alto tráfego.
    *   Índices TTL para gerenciamento automático de dados.

3.  **Otimização de Queries e Operações de Escrita:**
    *   Uso do `Aggregation Framework` para processamento de dados no lado do servidor, minimizando a transferência de dados.
    *   Técnicas para queries eficientes: projeção (`projection`), paginação (`skip`/`limit` vs. `$facet` ou range queries com `_id`).
    *   Melhores práticas para operações de `update` e `delete`: atomicidade, `upsert`, e o impacto de `write concerns`.
    *   Uso de operações `bulkWrite` para otimizar escritas em lote.

4.  **Configuração do Servidor e Hardware:**
    *   Considerações sobre CPU, RAM e I/O (SSDs) para workloads intensivos.
    *   Configuração do `WiredTiger Storage Engine`: cache size, journaling.