MongoDB分片集群扩容的原理和步骤
MongoDB是一种非关系型数据库，它支持水平扩展，也就是通过增加服务器的数量来提高数据库的性能和容量。MongoDB的水平扩展是通过分片（sharding）来实现的，分片是将数据按照某种规则分散到不同的服务器上，每个服务器只存储一部分数据，从而减少单个服务器的压力。
MongoDB的分片集群由三种角色组成：分片（shard），配置服务器（config server）和路由器（mongos）。分片是存储数据的服务器，每个分片可以是单个mongod实例或者一个副本集（replica set）。配置服务器是存储集群元数据的服务器，它记录了每个分片存储了哪些数据，以及如何划分数据。路由器是客户端和集群之间的中间层，它负责接收客户端的请求，根据配置服务器的信息，将请求转发到相应的分片上，并将结果返回给客户端。
当MongoDB的分片集群需要扩容时，也就是需要增加更多的分片来存储更多的数据或者提高性能时，需要遵循以下步骤：
1. 准备新的分片。新的分片可以是单个mongod实例或者一个副本集，它们需要有足够的空间和性能来存储数据。新的分片需要使用--shardsvr选项启动，并指定一个端口号，默认为27018。
2. 将新的分片添加到集群中。这需要使用sh.addShard()命令，在任意一个路由器上执行。该命令需要指定新的分片的地址，如果是副本集，则指定副本集名称和任意一个成员地址。例如：sh.addShard(\"rs1/mongodb1:27018\")。
3. 等待数据平衡。当新的分片添加到集群中后，配置服务器会自动检测到集群中数据的不平衡，并触发数据平衡（balancing）过程。数据平衡是指将一些数据从已有的分片迁移（migrate）到新的分片上，使得每个分片存储大致相同数量的数据。数据平衡过程可能会持续一段时间，取决于要迁移的数据量和网络速度。可以使用sh.status()命令查看数据平衡的进度和状态。
4. 验证扩容结果。当数据平衡完成后，可以使用sh.status()命令查看每个分片存储了多少数据，以及是否有异常或错误发生。如果一切正常，则说明扩容成功。