可擴展性是系統(tǒng)迅速擴大或減少計算、存儲或網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的能力或大小的能力。隨著應(yīng)用程序需求和資源需求的演變，擴展存儲基礎(chǔ)設(shè)施提供了一種適應(yīng)資源需求、優(yōu)化成本和提高運營團隊效率的手段。
擴大規(guī)模與擴大規(guī)模
擴展（垂直擴展）和擴展（水平擴展）是組織用來增加基礎(chǔ)設(shè)施容量的關(guān)鍵方法。對于最終用戶來說，這兩個概念似乎執(zhí)行相同的功能。但是，它們各自處理特定需求并以不同方式解決系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的特定容量問題。
擴大規(guī)模是增加更多資源，如硬盤驅(qū)動器和內(nèi)存，以增加物理服務(wù)器的計算能力。而橫向擴展是在您的架構(gòu)中添加更多服務(wù)器，以將工作負載分散到更多機器上。
擴大
擴展存儲基礎(chǔ)架構(gòu)旨在添加支持應(yīng)用程序的資源，以提高或保持充足的性能。虛擬和硬件資源都可以擴展。在硬件方面，它可能就像使用更大的硬盤驅(qū)動器來大大增加存儲容量一樣簡單。但請注意，擴大規(guī)模并不一定需要更改您的系統(tǒng)架構(gòu)。
在單個組件無法再擴展之前，擴展基礎(chǔ)設(shè)施是可行的——這使得這是一個相當(dāng)短期的解決方案。
何時擴展基礎(chǔ)架構(gòu)
- 何時影響性能：何時擴展的一個很好的指標(biāo)是您的工作負載何時開始達到性能限制，從而導(dǎo)致 I/O 和 CPU 容量導(dǎo)致延遲和性能瓶頸增加。
- 當(dāng)存儲優(yōu)化不起作用時：每當(dāng)優(yōu)化解決方案在性能和容量方面的有效性降低時，可能是時候擴大規(guī)模了。
優(yōu)勢
- 相對速度：將一個資源換成雙處理器，比如單處理器，意味著CPU的吞吐量翻了一番。對動態(tài)隨機存取存儲器 (DRAM) 等資源也可以這樣做，以提高動態(tài)存儲器性能。
- 簡單性：增加現(xiàn)有系統(tǒng)的大小意味著網(wǎng)絡(luò)連接和軟件配置不會改變。因此，與橫向擴展架構(gòu)相比，節(jié)省的時間和精力確保了擴展過程更加直接。
- 成本效益：與橫向擴展相比，縱向擴展方法更便宜，因為網(wǎng)絡(luò)硬件和許可成本要低得多。此外，使用擴展架構(gòu)可以降低冷卻等運營成本。
- 有限的能源消耗：與橫向擴展相比，由于需要更少的物理設(shè)備，因此與縱向擴展相關(guān)的總體能源消耗顯著減少。
弱點
- 延遲：引入更高容量的機器可能無法保證工作負載運行得更快。延遲可能會在用于視頻處理等用例的擴展架構(gòu)中引入，這反過來可能會導(dǎo)致性能下降。
- 勞動力和風(fēng)險：升級系統(tǒng)可能很麻煩，例如，您可能必須將數(shù)據(jù)復(fù)制到新服務(wù)器。切換到新服務(wù)器可能會導(dǎo)致停機并在此過程中造成數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險。
- 老化硬件：老化設(shè)備的限制會導(dǎo)致有效性和效率隨著時間的推移而降低。備份和恢復(fù)時間是因性能和容量下降而受到負面影響的功能示例。
向外擴展
橫向擴展基礎(chǔ)架構(gòu)取代硬件以擴展功能、性能和容量。橫向擴展解決了縱向擴展基礎(chǔ)架構(gòu)的一些限制，因為它通常更高效和有效。此外，使用云進行橫向擴展可確保您在升級系統(tǒng)時無需購買新硬件。
雖然橫向擴展允許您復(fù)制資源或服務(wù)，但其關(guān)鍵區(qū)別之一是流體資源擴展。這使您能夠快速有效地響應(yīng)不同的需求。
何時橫向擴展基礎(chǔ)架構(gòu)
- 當(dāng)您需要長期擴展策略時：擴展的增量特性允許您擴展基礎(chǔ)架構(gòu)以實現(xiàn)預(yù)期的長期數(shù)據(jù)增長。可以根據(jù)您的目標(biāo)添加或刪除組件。
- 當(dāng)升級需要靈活時：橫向擴展避免了技術(shù)貶值的限制，以及特定硬件技術(shù)的供應(yīng)商鎖定。
- 需要分布存儲工作負載時：橫向擴展非常適合需要將工作負載分布在多個存儲節(jié)點上的用例。
優(yōu)勢
- 采用較新的服務(wù)器技術(shù)：由于架構(gòu)不受舊硬件的限制，橫向擴展基礎(chǔ)架構(gòu)不會像縱向擴展基礎(chǔ)架構(gòu)那樣受到容量和性能問題的影響。
- 對需求變化的適應(yīng)性：橫向擴展架構(gòu)可以更輕松地適應(yīng)需求變化，因為可以刪除或添加服務(wù)和硬件以滿足需求需求。這也使得進行資源擴展變得容易。
- 成本管理：橫向擴展遵循增量模型，這使得成本更可預(yù)測。此外，這樣的模型允許您根據(jù)需要為所需的資源付費。
弱點
- 有限的機架空間：橫向擴展的基礎(chǔ)設(shè)施會帶來機架空間不足的風(fēng)險。從理論上講，機架空間可能會達到無法支持不斷增長的需求的程度，這表明橫向擴展并不總是處理更大需求的方法。
- 增加運營成本：引入更多服務(wù)器資源會帶來額外成本，例如許可、冷卻和電力。
- 更高的前期成本：設(shè)置橫向擴展系統(tǒng)需要大量投資，因為您不只是升級現(xiàn)有基礎(chǔ)架構(gòu)。
擴大規(guī)模還是擴大規(guī)模？
值得注意的是，縱向擴展和橫向擴展方法在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中有不同的用途。但是，適合您業(yè)務(wù)的正確方法取決于當(dāng)前性能、成本效益以及您的挑戰(zhàn)、目標(biāo)和用例等因素。
