在MongoDB安裝目錄下，可以發現有mongo.exe,mongod.exe,mongos.exe三個應用程式，這三個應用程式也是MongoDB底層實現的主要支柱，它的實現原理和Zookeeper是非常相似的。

叢集部署 MongoDB的叢集部署方案中有三種節點，分別是：資料儲存節點（mongod)、配置檔案儲存節點(mongod config)、路由接入節點(mongos)。具體過程是，客戶端直接與路由節點（路由節點在分片的情況下起到負載均衡的作用）相連，路由節點從配置節點查詢資料，根據查詢結果去實際的儲存節點上查詢和儲存資料。 MongoDB的部署方案有單機部署、副本集（主備）部署、分片部署、副本集與分片混合部署。如圖，是混合部署： 副本集：每個副本集中儲存的資料是相同的，目的是容災。可以認為是一臺儲存資料的機器，一個副本集資料一定是一個完整的整體。 分片：目的是為了資料的拓展，按照片鍵進行節點劃分，資料根據片鍵儲存到對應的伺服器上。 混合的部署方式如圖：

混合方式下向MongoDB寫資料的流程圖：

混合方式下讀MongoDB資料的流程圖：

對於複本集，又有主和從兩種角色，寫資料和讀資料也是不同，寫資料的過程是隻寫到主結點中，由主結點以非同步的方式同步到從結點中：

而讀資料則只要從任一結點中讀取，具體到哪個結點讀取是可以指定的： 對於MongoDB的分片，假設我們以某一索引鍵（ID）為片鍵，ID的區間[0,50]，劃分成5個塊（chunk），分別儲存到3個片伺服器中，如圖所示：

假如資料量很大，需要增加片伺服器時可以只要移動chunk來均分資料即可。

配置結點：

儲存配置檔案的伺服器其實儲存的是片鍵與chunk以及chunk與server的對映關係，用上面的資料表示的配置結點儲存的資料模型如圖：