MongoDB是一种非关系型数据库，它可以存储大量的数据，并且具有高性能和高可才性的特点。但是，当数据量增长到一定程度时，单个MongoDB服务器可能无法承受负载，或者出现单点故障的风险。这时，我们就需要使用MongoDB的分片集群功能，将数据分散到多个服务器上，实现数据的水平扩展。
什么是MongoDB分片集群？
MongoDB分片集群是一种将数据按照某种规则划分为多个子集，并将每个子集存储在不同的服务器上的方法。这样，每个服务器只需要处理一部分数据，从而提高了查询和写入的效率，并且可以动态地增加或减少服务器数量，以适应数据量和负载的变化。
MongoDB分片集群由以下几个组件组成：
1.分片（shard）：存储数据的服务器，可以是单个MongoDB实例，也可以是副本集（replica set），后者可以提供数据的冗余和容错能力。
2.路由器（mongos）：负责接收客户端的请求，并根据分片键（shard key）将请求转发到相应的分片上。路由器还负责维护分片集群的元数据，即每个分片存储了哪些数据的信息。
3.配置服务器（config server）：存储分片集群的元数据，并与路由器进行同步。配置服务器通常也是副本集，以保证元数据的可靠性。
MongoDB分片集群何时进行分片？
MongoDB分片集群并不是一开始就对所有的数据进行分片，而是根据数据量和负载情况动态地进行分片。当一个集合（collection）达到了一定大小或者文档（document）数量时，MongoDB会自动触发一个称为切割（split）的操作，将该集合按照分片键划分为两个子集，并将其中一个子集迁移到另一个空闲的分片上。这样，该集合就被分成了两个块（chunk），每个块存储在不同的分片上。
切割操作是由路由器发起的，它会根据配置服务器提供的元数据来判断哪些集合需要切割，以及如何切割。路由器会定期向每个分片发送一个称为块大小（chunk size）的参数，该参数默认值为64MB，表示每个块最多可以存储64MB的数据。当路由器发现某个块超过了这个大小时，它会选择一个合适的切割点，将该块一分为二，并更新配置服务器的元数据。
除了根据块大小进行切割外，MongoDB还可以根据文档数量进行切割。这是因为有些文档可能很小，导致块大小无法反映真实的数据量。因此，MongoDB还设置了一个最大文档数量（maxChunkSizeDocs）为1000000，表示每个块最多可以存储1000000个文档。当路由器发现某个块超过了这个数量时，它也会进行切割操作。
切割操作是MongoDB分片集群的核心机制，它可以实现数据的动态分布和平衡。