1、应用场景
当您遇到如下问题时，可以使用分片集群解决：
a、 存储容量受单机限制，即磁盘资源遭遇瓶颈。
b、 读写能力受单机限制，可能是CPU、内存或者网卡等资源遭遇瓶颈，导致读写能力无法扩展。

2、分片集群组成部分
MongoDB分片集群由以下组件构成：
shard（分片）：每个分片都包含分片数据的一个子集， 每个分片都必须作为一个副本集进行部署。
mongos(路由)：mongos充当查询路由器，在客户端应用程序和分片集群之间提供接口。mongos可以支持对冲读，从而最大限度地降低延迟。
config(配置服务)：配置服务器存储集群的元数据和配置设置， 配置服务器必须部署为副本集(CSRS)。

3、生产配置
在生产集群中，确保数据是冗余的，并且系统具有高可用性。对于生产分片集群部署，请考虑以下事项：
a、将配置服务器部署为3节点副本集
b、将每个分片部署为3成员副本集
c、部署一个或多个mongos 路由器
如下图所示：

4、自管理部署的操作清单
说明：以上检查清单和 Development Checklist（开发检查清单）列表提供了部分建议，它们有助于避免在生产 MongoDB 部署中出现问题。

注意事项：
1、要避免因 IP 地址变更而更新配置，请使用DNS主机名而非IP地址。在配置副本集成员或分片集群成员时，使用DNS主机名而非IP地址尤为重要。
2、在水平分割网络配置下，请使用主机名而非 IP地址来配置集群。从 MongoDB 5.0开始，仅配置了IP地址的节点将无法通过启动验证，因而不会启动。

说明：以下操作需在mongodb分片集群所有主机上执行。

1、很多操作系统默认将该值设置为7200 秒（两小时）。对于MongoDB，使用较短的keepalive值（大约为120 秒（两分钟））通常会获得更好的结果。

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 120

2、如果客户端与服务器之间或分片集群或副本集成员之间出现长时间暂停（暂停时间超过两分钟），随后出现网络超时或套接字错误，请检查受影响系统的tcp_retries2值。默认情况下，大多数 Linux 操作系统将此值设置为15，而 Windows将其设置为5。对于MongoDB，可以使用较低的tcp_retries2 值（大约为 5（12 秒）或更低）体验更好的结果。

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.tcp_retries2 = 8

3、为您的部署配置充足的文件句柄数 (fs.file-max)、内核进程 ID (PID) 限制 (kernel.pid_max)、每个进程的最大线程数 (kernel.threads-max) 以及每个进程的最大内存映射区域数 (vm.max_map_count)。对于大型系统，建议首先采用以下值：

vim /etc/sysctl.conf
fs.file-max = 98000
kernel.pid_max = 64000
kernel.threads-max = 64000
vm.max_map_count=131060

4、mongos或mongod接受的最大并行连接数（maxIncomingConnections）,windows默认为100000，Linux默认为RLIMIT_NOFILE * 0.8，所以需要设置合理的文件描述符大小限制。

vim /etc/security/limits.conf
root soft nofile 65535
root hard nofile 65535
mongodb soft nofile 65535
mongodb hard nofile 65535