MongoDB是一种非关系型数据库，它可以存储大量的非结构化数据，并提供高性能、高可扩展和高可用性的特点。为了实现高可用性，MongoDB支持副本集的概念，即一组服务器之间相互复制数据，保证数据的冗余和一致性。
副本集是MongoDB的基本单元，它由一个主节点（primary）和若干个从节点（secondary）组成。主节点负责处理客户端的读写请求，从节点负责复制主节点的数据，并在主节点出现故障时接替其角色。副本集中只能有一个主节点，但可以有多个从节点，甚至可以有隐藏节点（hidden）和仲裁节点（arbiter）。
副本集的复制原理是基于操作日志（oplog）的。操作日志是一个特殊的集合，它记录了对数据库的所有写操作，例如插入、更新、删除等。每个副本集成员都有一个本地的操作日志，主节点会将其操作日志中的记录复制到从节点的操作日志中，从而实现数据的同步。从节点会不断地从主节点获取最新的操作日志记录，并应用到自己的数据集中，以保持与主节点的数据一致性。
为了保证副本集中只有一个主节点，MongoDB采用了选举机制。选举是在副本集发生变化时触发的，例如主节点宕机、网络分区、配置变更等。选举过程是基于投票的，每个副本集成员都有一个投票权，它们会根据一定的规则选择一个合适的候选者作为新的主节点。选举过程需要满足多数派原则（majority rule），即至少要有副本集成员数目的一半以上参与投票，并达成一致。如果没有足够多的成员参与投票，那么副本集将无法选出新的主节点，并进入只读模式。
当副本集中出现故障时，MongoDB会尽力恢复数据的完整性和一致性。如果主节点出现故障，那么从节点会通过选举产生新的主节点，并继续处理客户端的请求。如果从节点出现故障，那么主节点会继续将操作日志记录发送给其他正常的从节点，并等待故障的从节点恢复后重新同步数据。如果出现网络分区，导致副本集被分成两个或多个部分，那么只有拥有多数派成员的部分才能继续工作，并选出新的主节点。其他部分则会停止工作，并等待网络恢复后重新加入副本集。
MongoDB通过副本集提供了一种高可用性和数据一致性的分布式存储方案。通过操作日志实现了数据的复制和同步，通过选举实现了主从切换和故障恢复，通过多数派原则保证了数据的完整性和正确性。