Горизонтальное или вертикальное масштабирование: какая стратегия лучше?
Современные IT-системы постоянно сталкиваются с ростом нагрузки — будь то увеличение числа пользователей, объема данных или сложности вычислений. Чтобы инфраструктура справлялась с такими изменениями, применяют два принципиально разных подхода: горизонтальное и вертикальное масштабирование.
Но в чем их ключевые отличия? Какой метод лучше подходит для вашего проекта? Давайте разбираться.
Вертикальное масштабирование
Вертикальное масштабирование (Scale Up) — это усиление существующего сервера путем добавления ресурсов: более мощного процессора, дополнительной оперативной памяти или новых накопителей. Такой подход напоминает тюнинг автомобиля — вы улучшаете характеристики, но сама машина остается одна. Основное преимущество — простота реализации, так как не требуется изменять архитектуру приложения. Однако у метода есть физический предел — сервер нельзя улучшать бесконечно, и в какой-то момент дальнейший апгрейд станет невозможным или экономически невыгодным.
Многие передовые производители серверов уже долгое время производят системы с широкими возможностями для вертикального масштабирования - большинство актуальных платформ поддерживают работу как на одном, так и на двух процессорах, а также имеют большое количество слотов для оперативной памяти, накопителей и PCI-e устройств. Тем не менее, существуют серверы с большим акцентом на масштабируемость, например - HPE ProLiant DL560, поддерживающий до 4 процессоров и 48 модулей оперативной памяти.
Когда выбирают вертикальное масштабирование?
Этот метод подходит, если:
- • Система не распределяет ресурсы между узлами — например, некоторые монолитные CRM, ERP и СУБД.
- • Нужна минимальная задержка — все данные на одном сервере, нет сетевых задержек между узлами.
- • Нагрузка растет предсказуемо — рост трафика происходит плавными темпами без резких скачков.
Тем не менее, данный способ имеет свои ограничения и недостатки:
- • Масштабирование ограничено максимальной мощностью сервера — дальше апгрейдить некуда.
- • Выход из строя одной машины означает полный простой всей системы до решения возникшей проблемы.
- • Обновление комплектующих (не считая HotPlug элементов) требует временной остановки сервера.
Горизонтальное масштабирование
Горизонтальное масштабирование предполагает добавление новых серверов в систему с распределением нагрузки между ними. Это похоже на создание автоколонны вместо одного грузовика — чем больше машин, тем больше груза можно перевезти. Такой подход требует использования балансировщиков нагрузки и грамотной синхронизации данных между узлами. Главное преимущество — практически неограниченная масштабируемость, но ценой усложнения архитектуры и увеличения операционных расходов.
Балансировка нагрузки может осуществляться разными способами: от выделенного физического сервера (например, использующего NGINX или HAProxy) до облачных сервисов (AWS Elastic Load Balancer, Google Cloud Load Balancing и других). Современные решения поддерживают интеллектуальное распределение трафика, проверку работоспособности узлов и автоматическое масштабирование в зависимости от нагрузки.
Когда выбирают горизонтальное масштабирование?
Этот способ стоит использовать, если:
- • Необходима отказоустойчивость — если один узел падает, другие серверы подхватывают нагрузку.
- • Проект использует распределение ресурсов — виртуализация, Kubernetes, микросервисы, Big Data.
- • Нужно обрабатывать огромные нагрузки — можно добавлять новые серверы по мере необходимости.
Но и такой вариант несет за собой определенные сложности:
- • Требует грамотной балансировки и синхронизации данных.
- • Увеличивает затраты на инфраструктуру и администрирование.
Подведем итоги
Нет универсального ответа, какое масштабирование лучше - все зависит от вашего проекта. Вертикальное масштабирование проще и обеспечивает низкие задержки, но имеет ограниченный рост. В то же время горизонтальное позволяет создать отказоустойчивую и гибкую систему, но требует больших затрат. Особо сложные случаи потребуют совмещения двух методов - основная нагрузка обрабатывается горизонтально масштабируемыми серверами, а критичные к задержкам компоненты работают на мощных вертикальных серверах.
Главное — проектировать систему с учетом будущего масштабирования, чтобы не пришлось переделывать архитектуру с нуля. Для подбора оптимального решения вы всегда можете обратиться в InRack - наши сотрудники предоставят вам бесплатную и качественную помощь.