Skalabilitas cloud: Kapan Anda harus melakukan penskalaan vertikal vs penskalaan horizontal?

Manajer TI sering menghadapi tantangan skalabilitas dalam peran mereka. Memprediksi tingkat pertumbuhan aplikasi, kebutuhan kapasitas penyimpanan data, dan permintaan bandwidth bukanlah hal yang mudah. Ketika beban kerja mendekati batas kapasitasnya, pertanyaannya adalah, bagaimana kita dapat mempertahankan kinerja tinggi sekaligus memastikan efisiensi saat kita meningkatkan arsitektur atau meningkatkan arsitektur?

Kemampuan untuk dengan cepat memanfaatkan kekuatan cloud, baik melalui peningkatan atau penurunan skala, untuk mengakomodasi pertumbuhan cepat yang tak terduga atau fluktuasi musiman dalam permintaan telah menjadi keuntungan yang signifikan dari layanan cloud publik. Namun, tanpa manajemen yang efektif, ini juga bisa berubah menjadi kewajiban. Daya tarik untuk mendapatkan akses ke infrastruktur tambahan dalam hitungan menit tidak dapat disangkal. Namun, untuk melakukannya secara efektif, keputusan harus dibuat tentang jenis skalabilitas apa yang diperlukan untuk memenuhi permintaan, contoh penggunaan tertentu, dan bagaimana memantau pengeluaran dengan cermat.

Skalabilitas infrastruktur menangani perubahan kebutuhan aplikasi dengan menambahkan atau menghapus sumber daya secara statis untuk memenuhi permintaan aplikasi yang berubah, sesuai kebutuhan. Dalam kebanyakan kasus, ini ditangani dengan penskalaan ke atas (penskalaan vertikal) dan/atau penskalaan ke samping (penskalaan horizontal). Ada banyak penelitian dan pengembangan arsitektur seputar skalabilitas cloud yang membahas banyak bidang cara kerjanya dan merancang untuk Kubernetes yang sedang berkembang atau aplikasi cloud native. Pada artikel ini, pertama-tama kita akan berfokus untuk membandingkan penskalaan vertikal vs penskalaan horizontal.

Penskalaan ke atas, sering disebut sebagai penskalaan vertikal, dilakukan dengan menambahkan lebih banyak sumber daya ke sistem yang ada untuk mencapai keadaan kinerja yang diinginkan. Misalnya, basis data atau server web memerlukan sumber daya tambahan untuk melanjutkan kinerja pada tingkat tertentu untuk memenuhi Perjanjian Tingkat Layanan (SLA). Lebih banyak CPU, memori, penyimpanan, atau jaringan dapat ditambahkan ke sistem tersebut untuk menjaga kinerja pada tingkat yang diinginkan.

Ketika ini dilakukan di cloud, aplikasi sering dipindahkan ke instans atau mesin virtual yang lebih kuat dan bahkan dapat bermigrasi ke host yang berbeda untuk meminimalkan waktu henti, dan kemudian menghentikan server yang mereka gunakan. Tentu saja, proses ini harus transparan bagi pelanggan.

Penskalaan ke atas juga dapat dilakukan di perangkat lunak dengan menambahkan lebih banyak alur eksekusi, lebih banyak koneksi, atau, dalam kasus aplikasi basis data, meningkatkan ukuran cache. Jenis operasi penskalaan ke atas ini telah terjadi on premises di pusat data selama beberapa dekade. Namun, waktu yang diperlukan untuk mendapatkan sumber daya tambahan untuk menskalakan ke atas sistem tertentu dapat memakan waktu berminggu-minggu atau berbulan-bulan di lingkungan on premises, sementara menskalakan ke atas di cloud hanya dapat memakan waktu beberapa menit, yang berpotensi memengaruhi model harga.

Menskalakan ke samping biasanya dikaitkan dengan arsitektur terdistribusi. Ada dua bentuk dasar penskalaan ke samping:

• Menambahkan kapasitas infrastruktur tambahan dalam blok infrastruktur atau node yang telah dikemas sebelumnya (yaitu, hiperkonvergensi)
• Menggunakan layanan terdistribusi yang dapat mengambil informasi pelanggan tetapi independen dari aplikasi atau layanan, mengatasi masalah kinerja dan mengoptimalkan sumber daya komputasi cloud

Kedua pendekatan digunakan dalam Penyedia Layanan Cloud Kontemporer (CSP) saat ini, bersama dengan penskalaan vertikal (peningkatan ke atas) untuk tiap komponen (komputasi, memori, jaringan, dan penyimpanan), untuk menurunkan biaya. Penskalaan horizontal (peningkatan ke samping) memudahkan penyedia layanan untuk menawarkan infrastruktur dan layanan “bayar sesuai pertumbuhan”, yang memengaruhi strategi penetapan harga.

Infrastruktur hiperkonvergensi telah menjadi semakin populer untuk digunakan di cloud pribadi dan bahkan penyedia layanan tingkat 2. Ketergantungan dalam pendekatan ini tidak terlalu minimal seperti bentuk arsitektur terdistribusi lainnya, namun pendekatan ini membantu manajer TI yang terbiasa dengan arsitektur tradisional untuk melakukan transisi ke penskalaan horizontal dan mewujudkan manfaat biaya yang terkait.

Arsitektur terdistribusi dengan ketergantungan minimal memungkinkan penskalaan setiap bagian arsitektur secara independen, menghilangkan kemacetan secara efektif. Ini berarti sekelompok produk perangkat lunak dapat dibuat dan diterapkan sebagai bagian independen, meskipun mereka bekerja sama untuk mengelola alur kerja yang lengkap. Setiap aplikasi terdiri dari kumpulan layanan abstrak yang dapat berfungsi dan beroperasi secara mandiri. Hal ini memungkinkan penskalaan horizontal di tingkat produk serta layanan. Kemampuan penskalaan yang lebih terperinci dapat digambarkan oleh SLA atau tipe pelanggan (misalnya, perunggu, perak, atau emas) atau bahkan berdasarkan jenis API jika ada tingkat permintaan yang berbeda untuk API tertentu. Ini dapat mempromosikan penggunaan penskalaan yang efisien dalam infrastruktur tertentu.

Penyedia layanan terus menyesuaikan infrastruktur mereka untuk memenuhi kebutuhan pelanggan yang terus berkembang, dengan fokus pada kinerja dan efisiensi. Contoh penting adalah auto-scaling AWS, yang menyelaraskan penggunaan sumber daya dengan persyaratan aktual, memastikan pengguna hanya ditagih atas apa yang mereka konsumsi secara aktif. Pendekatan ini memiliki potensi penghematan biaya yang signifikan, meskipun menguraikan penagihan yang rumit bisa menjadi tantangan tersendiri.

Di sinilah IBM Turbonomic berperan untuk menyederhanakan penagihan cloud, memberikan insight yang jelas tentang pengeluaran dan memfasilitasi keputusan yang tepat mengenai strategi penskalaan ke atas atau ke samping, yang mengarah pada penghematan yang lebih besar. Turbonomic merampingkan alokasi anggaran untuk manajemen TI di seluruh infrastruktur on premises dan di luar lokasi dengan menawarkan pemodelan biaya untuk lingkungan maupun rencana migrasi untuk menjamin kinerja dan efisiensi beban kerja yang optimal seraya mengurangi masalah kinerja.

Untuk penyedia layanan cloud saat ini, arsitektur terdistribusi yang digabungkan secara longgar sangat penting untuk penskalaan di cloud dan dipasangkan dengan otomatisasi cloud, ini memberi pelanggan banyak opsi untuk penskalaan vertikal atau horizontal yang disesuaikan dengan kebutuhan bisnis mereka. Turbonomic dapat membantu Anda memastikan bahwa Anda memilih opsi terbaik dalam perjalanan cloud Anda, yang selaras dengan kebutuhan sistem penyimpanan spesifik Anda.