要在真實環境中實現MongoDB分片至少需要四台服務器做分片集群服務器，其中包含兩個Shard分片副本集（每個包含兩個副本節點及一個仲裁節點）、一個配置副本集（三個副本節點，配置不需要仲裁節點），其中Shard的副本節點必須擁有單獨的服務器，通常一個Shard副本集由3個以上副本節點組成更好，奇數個副本節點不需要額外配置仲裁節點。因為仲裁節點和配置節點不需要耗費很多的資源，可以與其他進程共享一台服務器。
當然了，對於平時學習而言，配置那么多服務器是不現實的，用VM虛擬機也不現實，畢竟MongoDB內存開銷不小，所以暫時將所有需要的數據庫配置在同一台電腦，以不同端口區分，其中包含以下幾個數據庫
Shard節點
Shard-a-1 端口 37001
Shard-a-2 端口 37002
Shard-a-3 端口 37003
--------------------------------------------------------------------
Shard-b-1 端口 37011
Shard-b-2 端口 37012
Shard-b-3 端口 37013
Config節點
Config-1 端口 41001
Config-2 端口 41002
Config-3 端口 41003
Router節點
Router 端口 50000
文件目錄大概如下，其中router中的config改為 mongos.cfg
其中Shard節點和Config節點和開啟普通MongoDB數據庫一樣，用Mongod啟動，在Windows下不能使用 fork參數后台化，個人更推薦使用Service來托管
其中Shard節點的配置如下,每個文件夾下對應的配置把dbpath/logpath/replSet(shard-a和shard-b)改掉，因為要開啟多個db所以httpinterface設置為false，不開啟監聽，否則每個db都會對應多一個端口號+1000的監聽端口，37002的監聽端口為38002
dbpath=D:\mongodatas\shard-a2\data
logpath=D:\mongodatas\shard-a2\log\mongod.log
logappend=true
directoryperdb=true
rest=true
httpinterface=false
port=37002
shardsvr=true
replSet=shard-a
Config節點的配置如下,與shard節點的區別就是shardsvr換成了configsvr，配置服務器是不會開啟監聽端口的
dbpath=D:\mongodatas\config1\data
logpath=D:\mongodatas\config1\log\mongod.log
logappend=true
directoryperdb=true
rest=true
port=41001
configsvr=true
replSet=configset
接下來以托管到Service的方式啟動所有的Shard節點和Config節點，以下只是啟動其中一個，一共有九個（shard-a有3個，shard-b有3個，config有3個），在命令提示符（管理員） 的窗口執行，普通權限會報錯的，下文用到Service的一樣
sc create MongoShardA1 binPath= "C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongod.exe --config=D:\mongodatas\shard-a1\mongod.cfg --service"
net start MongoShardA1
使用命令 services.msc打開服務窗口查看服務是否開啟或者使用 netstat -nao指令查端口是否開啟，如果全都正常開啟，則開始配置Shard副本集
任意連接shard-a中服務器 （37001/37002/37003）打開MongoDB Shell
mongo --port 37001
對副本集進行初始化,如果對rs方法不熟悉，可以使用rs.help()顯示幫助文檔
rs.initiate()
此時發現37001端口的命令輸入已經成為了副本集的形式，接下來添加另外兩個成員，一個副本節點，一個仲裁節點
rs.add("localhost:37002")
rs.add("localhost:37003",{arbiterOnly:true})
最好使用本機的內網地址，而不是使用localhost或者127.0.0.1
接下來查看副本集是否運行正常
rs.status()
退出現有MongoDB Shell或者開啟新的CMD進入Shard-b中任意服務器對Shard-b副本集進行初始化，進入Config副本集任意服務器對Config副本集進行初始化，注意Config副本集進行初始化的時候不需要指定仲裁節點
以上所有操作，對Config副本集進行初始化非常重要，網上有很多示例都沒有對Config副本集進行初始化，會導致mongos服務無法開啟，連接不上router服務器
現在開始配置router的配置mongos.cfg
configdb=configset/DESKTOP-4NVUAKK:41001,192.168.20.229:41002,192.168.20.229:41003
logpath=D:\mongodatas\router\log\mongod.log
logappend=true
port=50000
注意configdb的配置，新版本里面采用 replSet/hsot:port,host:port的形式，其中host必須采用config副本集里面rs.status()出來的members中的name，否則會執行失敗,如果configdb中的副本集沒有執行初始化設定Primary ，此時用Service是無法啟動成功的，但是用指令啟動會給人一種啟動成功的假象，查看router對應的日志會發現一只在嘗試連接Config副本集: No primary detected for set configset,此時查看任務管理器會發現有mongos的進程，查看端口會發現router的端口並未打開
以托管到Service的方式開始Router服務
sc create MongoRouter binPath= "C:\Program Files\MongoDB\Server\3.4\bin\mongos.exe --config=D:\mongodatas\shard-a1\mongos.cfg --service"
net start MongoRouter
注意上面的執行程序是mongos而不是mongod 配置文件名不要弄錯了
正常啟動Router服務器之后，連接到router數據庫的MongoDB Shell
mongo --port 50000
開始為router指定分片副本集,具體操作如截圖所示
sh.addShard("replSet/host:port,host:port")
注意不要使用localhost或者127.0.0.1，否則會報錯
使用與副本集Members里面name不一致的host也是會報錯的
正常情況下添加成功如下
查看數據庫config中的shards集合
db.getSiblingDB("config").shards.find() 或者 db.runCommand({listshards:1})
到現在為止，分片環境已經搭建成功，但要引用到數據庫和文檔上，還需要對數據庫和文檔進行分片
開啟一個數據庫上的分片，這是對任何集合進行分片的先決條件
sh.enableSharding("dbName")
完成之后去config里查看是否分片
db.getSiblingDB("config").databases.find()
對數據庫上的某個集合進行分片，要定義一個分片鍵，可以使用組合分片建，像我使用的是author和_id的組合，如果是對現有集合進行分片，必須在運行shardcollection命令前創建一個與分片鍵對應的索引
sh.shardCollection("dbName.collectionName",{key1:1,key2:1})
db.getSiblingDB("config").collections.find()
對空集合進行、分片時 MongoDB會字每個分片上創建一個與分片鍵對應的索引，可以直接連接分片，用getIndexes()驗證，此時數據量還沒達到分片標准啊，分片shard-a副本集還沒有創建books
用客戶端連接router服務器（和連接普通服務器一樣）插入大量數據，調用sh.status()可以看到分配到兩個shard上保存了
db.chunks.count("shard","shard-a")
db.chunks.count("shard","shard-b")
查看拆分次數
db.changelog.count({what:"split"})
查看遷移次數
db.changelog.find({what:"moveChunk.commit"}).count()
可以通過db.books.find(****).explain() 查看執行計划
如果查詢條件包含分片鍵，則能很快找到對應分區 針對性查詢，否則將遍歷所有分區 全局/分散/聚集查詢
db.books.ensureIndex({title:1}) 在title上創建索引
每個分片都維護自己的索引，每個分片上的分片集合都應該擁有相同的索引
分片集合只允許在_id字段和分片鍵上添加唯一索引
分片鍵是不可以修改的，不要使用升序分片鍵，粒度不能太細（如照片就不應該按md5分，而應該按所屬人分）
副本集的每個成員都應該在一個單獨的服務器上，用於復制的成員要有自己的機器，
仲裁節點和配置節點可以與其他進程共享主機，但需要部署在不同服務器
少數大分片比大量小分片好
手動塊拆分
sh.splitAt("dbname.collectionName",{key,value,key:value}) 根據key分塊 value是數據庫中的值，根據這個值拆分成兩塊
sh.moveChunk("dbname.collectionName",{key,value},"shardB") 將包含key為value的文檔移動到分片B