將 MongoDB 資料庫由一組 Shard 組成並且各 Shard 分散在不同機器儲存, 以 水平 的方式將資料擴展，並可隨著需求即時 新增 或 刪除 Shard。

將整個資料庫分成多個 shards，將讀寫操作分散在不同機器上，有效降低單一機器負載。

可將存儲資料分成各個 Shard 並分散於不同的機器，有效提升整體存儲容量

將分散於在不同機器的 Shard 搭配使用 Replica Set 架構，當某個 Shard 不可用時，就會由Secondary 節點替代，達到 可用性。

實現架構時，需要在較多的機器建立實體以及配置設定檔

可能需在各個 Shard 中進行資料操作並回傳，耗時將比單機架構多

存儲方式

選定一個欄位做為 Shard Key 以及將此 Shard Key 去分群，以下是 MongoDB 兩種不同的分群機制：

以線性的方式分群，相近範圍的資料會被分在同一個 Chunk，好處是 Router 可以很輕易的判斷分布在哪個 Shard，Query 較快，但如果資料 Range 都相近，那麼特定 Chunk 的資料量會特別大，且整體分布也不平均，可能會造成某個 Shard 讀/取負擔過大。

運作如下：

透過 雜湊函式 將 Shard Key 分配到各個 Chunk，好處是用此方式資料分散性比較 平均，但進行範圍查詢時，就需要到各個 Shard 獲取資料，查詢耗時可能較長。

運作如下：

基本成員

儲存資料的節點，每個 Shard 都是整體資料的 子集。

做為整個 Sharded Cluster 的訪問入口，所有請求都由 mongos 路由、分發、合併。

讀取請求
條件 不包含 Shard Key：將會將請求發送到整個 Shards，合併查詢結果回傳
條件 包含 Shard Key：將根據 Shard Key 計算出位於哪個 Chunk，再向對應的 Shard 發出查詢
寫入請求
根據分群機制算出 Shard Key 應存在哪個 Chunk，再寫入該 Chunk 所在的 Shard
更新/刪除請求
若條件有包含到 Shard Key 則直接路由到該 Chunk 執行，否則將請求發送到整個 Shards

紀錄了每一筆資料(doc)存放的 Chunk 位置，以及哪些 Shard 存儲了哪些 Chunk，也是 Balancer 均衡器運行的所在位置。

Chunk
分片的 Metadata，預設為 64 MB，可調整大小(chunkSize)
- ChunkSize 很小：分裂及遷移的情況較多，資料越均衡，但容易造成 Jumbo Chunk(例如：出現很多相同 Shard Key，就會聚集在同一個 Chunk)
- ChunkSize 很大：分裂及遷移的情況較少，資料可能不均衡
Balancer
位在 Config Server 的一個背景程序(預設會開啟)，主要是 監控 每一個 Shard 內的 Chunks 差異量，如果超過定義的差異量(Migration Thresholds)，Balancer 會在約束條件(EX: Range 分區)下自動執行 moveChunk 指令在分片之間進行遷移，使每個 Shard 的 Chunks 達到均衡，而當 擴展 與 刪除 Shard 的過程中也會進行平衡。