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Architektur – Horizontal und Vertikal skalieren

cropped Andreas Hartig 003Veröffentlicht von

Horizontal und Vertikal skalieren: Die Unterschiede verstehen

Skalierung ist ein wesentlicher Aspekt jedes Systems. Skalierung bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systems, eine wachsende Arbeitslast zu bewältigen oder eine zunehmende Anzahl von Benutzern zu unterstützen. Zwei Hauptmethoden der Skalierung sind horizontale und vertikale Skalierung. In diesem Artikel werden wir die Unterschiede zwischen diesen beiden Methoden und ihre Vor- und Nachteile untersuchen.

Vertikale Skalierung – In die Höhe bauen

Vertikale Skalierung, auch als Up-Scaling bezeichnet, bezieht sich auf den Prozess der Erhöhung der Kapazität eines einzelnen Servers oder einer Maschine. Dieser Ansatz beinhaltet das Aufrüsten der Hardware, wie z.B. des Prozessors, des Speichers oder der Speicherkapazität, um mehr Ressourcen aufzunehmen. Die vertikale Skalierung wird in der Regel durch Hinzufügen weiterer Ressourcen zu der bestehenden Maschine oder durch den Austausch der bestehenden Maschine durch eine leistungsfähigere durchgeführt.

Einer der bedeutenden Vorteile der vertikalen Skalierung ist ihre Einfachheit. Da nur eine Maschine aufgerüstet oder ersetzt werden muss, ist sie relativ einfach zu verwalten. Zusätzlich kann die vertikale Skalierung zu einer besseren Leistung führen, da das gesamte System von den zusätzlichen Ressourcen profitieren kann. Es gibt jedoch auch einige Nachteile der vertikalen Skalierung, wie z.B. begrenzte Skalierbarkeit und das Potenzial für einen einzelnen Fehlerpunkt. Mit dem Wachstum des Systems wird es immer schwieriger, die Hardware zu aktualisieren, und wenn eine einzelne Maschine ausfällt, kann das gesamte System ausfallen.

Horizontale Skalierung – immer breiter bauen

Horizontale Skalierung, auch als Out-Scaling bezeichnet, bezieht sich auf den Prozess des Hinzufügens von mehr Maschinen oder Servern zu einem System. Dieser Ansatz beinhaltet die Verteilung der Arbeitslast auf mehrere Maschinen, wobei jede Maschine einen Teil der Gesamtlast bewältigt. Die horizontale Skalierung wird in der Regel durch Hinzufügen weiterer Server zu einem Cluster und durch die Schaffung eines Netzwerks von miteinander verbundenen Maschinen durchgeführt.

Einer der bedeutenden Vorteile der horizontalen Skalierung ist ihre Skalierbarkeit. Die horizontale Skalierung kann zu einer besseren Fehler-Toleranz führen, da das System auf mehrere Maschinen verteilt ist. Die horizontale Skalierung kann jedoch komplexer zu verwalten sein als die vertikale Skalierung, da sie die Koordinierung mehrerer Maschinen und Systeme erfordert. Außerdem verbessert sich die Leistung möglicherweise nicht so signifikant wie bei der vertikalen Skalierung, da die Ressourcen auf mehrere Maschinen verteilt sind.

Fazit

Häufig wird behauptet, dass die vertikale Skalierung kompliziert ist. Dies bezieht sich häufig auf sehr klassische Systeme. In Zeiten der Virtualisierung und der Cloud gehen Verbesserungen an CPU / RAM / Festplattensystemen häufig sogar online und ohne Unterbrechungen.

Die Horizontale Skalierung sorgt für parallele Prozesse und kann häufig die Performance und Verfügbarkeit verbessern.

Was ist besser? „Das hängt davon ab / It depends,…“ Dazu zwei Beispiele.

Einer monolithischen Architektur mit akuten Performanceproblemen wird man mit einer vertikalen Skalierung im Regelfall schnell und effektiv helfen können. Sollte man eine Anwendung neu entwickeln und hohe Verfügbarkeit benötigen, dann wird man mit modernen horizontalen Ansätzen, wie Microservices besser beraten sein.

Hat man im Unternehmen Experten für VMWare und keine Experten für Hochverfügbarkeitslösungen im SAN und SQL Datenbankumfeld, dann kann die Nutzung solcher Technologien die Verfügbarkeit durch Ausfälle sogar erhöhen. Hier wäre man eventuell mit einem Single System in einem VMWare Cluster besser bedient.

Es kommt also auf den Bedarfsfall und das Umfeld an und es gibt in diesem Bereich kein „richtig“ und „falsch“.

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