Scalabilità del cloud: quando è meglio passare alla scalabilità verticale o orizzontale?

I responsabili IT incontrano spesso problemi di scalabilità nei loro ruoli. Prevedere i tassi di crescita delle applicazioni, i requisiti di capacità di data storage e le richieste di larghezza di banda non è un'impresa da poco. Quando un workload si avvicina ai limiti di capacità, la domanda diventa: come possiamo mantenere prestazioni elevate garantendo al contempo l'efficienza mentre espandiamo o ridimensioniamo l'architettura?

La capacità di sfruttare rapidamente la potenza del cloud, sia mediante scalabilità verticale che orizzontale, per far fronte a una rapida crescita imprevista o alle fluttuazioni stagionali della domanda è diventata un vantaggio significativo dei servizi cloud pubblici. Tuttavia, senza una gestione efficace, può anche trasformarsi in un peso. Il fascino di poter accedere a un'infrastruttura aggiuntiva in pochi minuti è innegabile. Tuttavia, per farlo in modo efficace, è necessario prendere decisioni sul tipo di scalabilità necessaria per soddisfare la domanda, sui casi d'uso specifici e su come monitorare meticolosamente le spese.

La scalabilità dell'infrastruttura gestisce le mutevoli esigenze di un'applicazione aggiungendo o rimuovendo risorse in modo statico per soddisfare le mutevoli richieste delle applicazioni, in base alle esigenze. Nella maggior parte dei casi, questo viene gestito scalando verticalmente o orizzontalmente. Sono stati condotti molti studi e sviluppo di architetture sulla scalabilità del cloud che riguardano molte aree del suo funzionamento e dell'architettura per applicazioni cloud-native o Kubernetes emergenti. In questo articolo, ci concentreremo innanzitutto sul confronto tra scalabilità verticale e orizzontale.

La scalabilità verticale, viene eseguita aggiungendo più risorse a un sistema esistente per raggiungere lo stato di prestazioni desiderato. Ad esempio, un database o un server web necessita di risorse aggiuntive per mantenere le prestazioni a un determinato livello e soddisfare gli accordi sul livello di servizio (SLA). È possibile aggiungere più CPU, memoria, storage o rete a quel sistema per mantenere le prestazioni ai livelli desiderati.

Quando questa operazione viene eseguita nel cloud, le applicazioni vengono spesso spostate su istanze più potenti o macchine virtuali e possono persino migrare su un host diverso per ridurre al minimo il tempo di inattività, e poi ritirare il server su cui si trovavano. Naturalmente, questo processo deve essere trasparente per il cliente.

Lo scaling up può essere effettuato anche nel software aggiungendo più thread, più connessioni o, in caso di applicazioni di database, aumentando le dimensioni della cache. Questi tipi di operazioni di scalabilità avvengono on-premise nei data center da decenni. Tuttavia, il tempo necessario per reperire risorse aggiuntive per scalare un dato sistema potrebbe richiedere settimane o mesi in un ambiente on-premise tradizionale, mentre lo scaling nel cloud può richiedere solo pochi minuti, con un potenziale impatto sui modelli di prezzi.

la scalabilità orizzontale è solitamente associata ad architetture distribuite. Esistono due forme di base di scalabilità orizzontale:

• Aggiunta di capacità infrastrutturale aggiuntiva in blocchi preconfigurati di infrastrutture o nodi (ad esempio, iperconvergenti).
• Utilizzando un servizio distribuito in grado di recuperare le informazioni dei clienti ma indipendente dalle applicazioni o dai servizi, che gestisce i problemi di prestazioni e ottimizza le risorse di cloud computing.

Entrambi gli approcci sono utilizzati oggi dai fornitori di cloud service contemporanei (CSP), insieme alla scalabilità verticale per i singoli componenti (elaborazione, memoria, rete e storage), per ridurre i costi. La scalabilità orizzontale consente ai fornitori di servizi di offrire facilmente infrastrutture e servizi "pay as you grow", influenzando le strategie di prezzo.

L'infrastruttura iperconvergente è diventata sempre più popolare per l'uso nel cloud privato e persino nei fornitori di servizi di livello 2. Questo approccio non è così vagamente combinato come altre forme di architetture distribuite, ma aiuta i responsabili IT abituati alle architetture tradizionali a passare alla scalabilità orizzontale e a realizzare i relativi vantaggi in termini di beneficio.

L'architettura distribuita ad accoppiamento libero consente il ridimensionamento di ogni parte dell'architettura in modo indipendente, eliminando efficacemente i colli di bottiglia. Questo significa che un gruppo di prodotti software può essere creato e implementato come componenti indipendenti, anche se lavorano insieme per gestire un workflow completo. Ogni applicazione è costituita da una raccolta di servizi astratti che possono funzionare e operare in modo indipendente. Ciò consente una scalabilità orizzontale sia a livello di prodotto che a livello di servizio. Funzionalità di scalabilità ancora più granulari possono essere delineate per SLA o tipo di cliente (ad esempio bronzo, argento o oro) o anche per tipo di API se ci sono diversi livelli di domanda per determinate API. Questo può promuovere un uso efficiente della scalabilità all'interno di una determinata infrastruttura.

I fornitori di servizi hanno continuamente personalizzato le loro infrastrutture per soddisfare le esigenze in evoluzione dei clienti, con particolare attenzione alle prestazioni e all'efficienza. Un esempio degno di nota è l'auto-scaling di AWS, che allinea l'utilizzo delle risorse con i requisiti effettivi, garantendo che agli utenti venga fatturato solo ciò che consumano attivamente. Questo approccio ha un potenziale significativo di risparmio sui costi, anche se decifrare la fatturazione complessa può essere difficile.

È proprio qui che interviene IBM® Turbonomic per semplificare la fatturazione cloud, fornendo insight chiari sulle spese e facilitando decisioni consapevoli sulle strategie di scalabilità verticale o orizzontale, portando a risparmi ancora maggiori. Turbonomic semplifica l'allocazione del budget per la gestione IT nelle infrastrutture on-premise e off-premise offrendo modelli di costo per entrambi gli ambienti e piani di migrazione per garantire prestazioni e efficienza ottimali dei workload, mitigando al contempo i problemi di prestazioni.

Per gli attuali fornitori di servizi cloud, le architetture distribuite liberamente accoppiate sono fondamentali per la scalabilità nel cloud e, insieme all'automazione, offrono ai clienti numerose opzioni di scalabilità verticale o orizzontale personalizzate per soddisfare al meglio le loro esigenze aziendali. Turbonomic ti aiuta a scegliere le migliori opzioni nel tuo percorso verso il cloud, in linea con i requisiti specifici del tuo sistema di storage.