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，并提供灵活的查询和索引功能。MongoDB的一个重要特性是分片，也就是将数据分散在多个服务器上，从而实现数据的水平扩展。分片可以提高数据库的可用性和性能，但也带来了一些挑战，比如如何保证数据的一致性和完整性，如何平衡各个分片的负载，如何处理故障和恢复等。为了解决这些问题，MongoDB提供了一套分片集群的架构和组件，包括：
1.分片（shard）：存储数据的服务器，可以是单个节点或者副本集（replica set）。
2.配置服务器（config server）：存储分片集群的元数据，比如分片的信息，分片键（shard key）的范围，块（chunk）的位置等。
3.路由器（router）：也称为mongos，负责接收客户端的请求，并根据配置服务器的元数据将请求路由到相应的分片上。
要搭建一个MongoDB分片集群，需要进行以下几个步骤：
1. 准备好分片、配置服务器和路由器所需的硬件和软件资源，并安装MongoDB。
2. 启动配置服务器，并使用--configsvr选项指定它们是配置服务器。
3. 启动路由器，并使用--configdb选项指定配置服务器的地址。
4. 启动分片，并使用--shardsvr选项指定它们是分片。
5. 连接到路由器，并使用sh.addShard()命令将分片添加到分片集群中。
6. 选择一个或多个合适的分片键，用于将数据按照某种规则划分为不同的块，并将块分配给不同的分片。
7. 使用sh.enableSharding()命令启用数据库的分片功能，并使用sh.shardCollection()命令指定集合（collection）和分片键。
以上就是MongoDB分片集群搭建的基本流程，但在实际操作中还需要注意一些细节和优化方法。为了方便用户快速搭建和管理MongoDB分片集群，有一些第三方工具可以提供帮助，比如头歌（TokuMX）。头歌是一种基于MongoDB开发的数据库引擎，它具有以下几个优势：
1.使用Fractal Tree索引技术，可以大幅提高写入性能和压缩率。
2.支持文档级别的事务处理和多版本并发控制（MVCC）。
3.支持在线索引创建、删除和重建，以及在线备份和恢复。
4.支持自动负载均衡和故障转移。
头歌提供了一个名为tokumx-shard-setup的工具，可以帮助用户快速搭建MongoDB分片集群。该工具可以自动完成以下任务：
1.创建和启动配置服务器、路由器和分片。
2.将分片添加到分片集群中，并设置副本集。