分片（sharding）是通过多台服务器存储数据的方法。Mongodb使用分片可支持部署非常大的数据集和高的吞吐量操作。单台服务器的能力在各方面都有限，如CPU、IO、RAM、存储空间等。解决扩展的问题，数据库提供了两种方法：垂直扩展和分片。
垂直扩展：增加CPU、RAM，存储资源等，这也受限于硬件设备。而有些基于云的供应商也规定用户使用小的系统。
分片（水平扩展）：划分数据集，将数据分布到多台服务器中，每个碎片（chard）是一个独立的数据库，这些碎片共同组成了一个逻辑的数据库。（这类似于Windows动态磁盘条带化一样）
Mongodb 中的分片集群结构如下：
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分片集群有三个组件：shards，query routers 和 configservers。
Shards：碎片，存储数据，提供高可用性和数据的一致性。分片集群中，每个碎片都是一个复制集。
query routers：查询路由，或称mongos实例，客户端应用程序直接操作碎片的接口。查询路由处理和定位操作到碎片中并返回相关数据到客户端。一个分片集群包含多个查询路由来划分客户端的请求压力。
configservers：配置服务器，存储集群中的元数据。这些数据包含集群数据到碎片的映射。查询路由使用这些元数据定位操作到明确的碎片中。共享集群需要有3台配置服务器。
注：用于测试，可以值配置1个config servers
Mongodb 分布数据或碎片，是在collection 级别上。分片是通过shardkey 划分一个集合的数据。shard key 可以是一个索引键列，或者是存在每个文档中的复合键列。Mongodb 划分shard key 值到 chunk 中，并将chunk平均分配到碎片中。Mongodb 使用划分的方法为范围分区或者哈希分区。（更多参考：shardkey）
分片集群部署：
Mongodb服务器：（Red HatEnterprise Linux 6 64-bit + Mongodb 3.0.2）
192.168.1.11 mongodb11.kk.net 21017
192.168.1.12 mongodb12.kk.net 21018
192.168.1.13 mongodb13.kk.net 21019
192.168.1.14 mongodb14.kk.net 21020
用于测试结构如下：
注：配置前确保要加入集群中的成员都能相互连接。
【1. 配置 config servers】（在 192.168.1.14服务器上）
配置服务器（config servers）存储集群元数据，因此首先配置该服务器。配置服务器需使用参数—configsvr 来启动mongod服务。若有多个配置服务器，每个配置服务器都完整保存集群的元素就。
1. 1 创建数据库目录 configdb ：[root@mongodb14 ~]# mkdir /var/lib/mongo/configdb [root@mongodb14 ~]# chown mongod:mongod /var/lib/mongo/configdb/1.2. 配置启动参数文件：
[root@mongodb14 ~]# vi /etc/mongod.conf
| 192.168.1.14 |
| logpath=/var/log/mongodb/mongod.log pidfilepath=/var/run/mongodb/mongod.pid logappend=true fork=true port=27020 bind_ip=192.168.1.14 dbpath=/var/lib/mongo/configdb configsvr=true |
1.3. 重启 mongod 服务：
[root@mongodb14 ~]# service mongod restart
【2. 配置 router】（在 192.168.1.11服务器上）
2.1.启用 mongos （MongoDB Shard）实例，连接到 config servers：（更多参考：mongos ）
#使用mongos连接到config servers，指定本地端口，否则默认27017 #当前服务器mongod 端口为27017，所以配置mongos 端口为27016 #mongo --host--port [root@redhat11 ~]# mongos --configdb mongodb14.kk.net:27020 --port 27016 --chunkSize 200 --logpath /var/log/mongodb/mongos.log --fork
实际环境中，若配置了多个config servers ，mongos 可同时指定多个。
mongos--configdb mongodb14.kk.net:27020, mongodb15.kk.net:27020，mongodb16.kk.net:27020……
【3. 添加 shard 成员到集群中】(添加IP为 11、12、13 分片集中 ，以192.168.1.11为例)
3.1. 配置启动参数文件：
[root@redhat11 ~]# vi /etc/mongod.conf
| 192.168.1.11 |
192.168.1.12 |
192.168.1.13 |
| logpath=/var/log/mongodb/mongod.log pidfilepath=/var/run/mongodb/mongod.pid logappend=true fork=true port=27017 bind_ip=192.168.1.11 dbpath=/var/lib/mongo shardsvr=true ? |
logpath=/var/log/mongodb/mongod.log pidfilepath=/var/run/mongodb/mongod.pid logappend=true fork=true port=27018 bind_ip=192.168.1.12 dbpath=/var/lib/mongo shardsvr=true ? |
logpath=/var/log/mongodb/mongod.log pidfilepath=/var/run/mongodb/mongod.pid logappend=true fork=true port=27019 bind_ip=192.168.1.13 dbpath=/var/lib/mongo shardsvr=true ? |
3.2.重启 mongod 服务：
[root@mongodb11 ~]# service mongod restart
3.3各shard 成员连接到mongos 实例中添加(添加前把已存在的用户数据移走或者删除)：
[root@mongodb11 ~]# mongo 192.168.1.11:27016
mongos> sh.addShard("mongodb11.kk.net:27017")
mongos> sh.addShard("mongodb12.kk.net:27018")
mongos> sh.addShard("mongodb13.kk.net:27019")
3.4添加完成！~连接到mongos可查看系统相关信息：
configsv