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水平扩展与垂直扩展:如何让系统轻松应对业务增长挑战?

随着业务规模的扩大,对系统的要求也随之增加。曾经运转良好的系统可能突然出现压力迹象:页面加载速度变慢、数据库变得迟缓,客户体验受到影响。

无论您是技术人员、企业主还是运营经理,您可能都遇到过这种情况。您知道需要扩展基础架构。但该怎么做呢?水平还是垂直?两者有什么区别?您如何知道哪种方式最适合您的业务?

也许水平扩展(添加服务器以分配负载)是当前增长的正确选择。另一方面,通过垂直扩展,您可以以更简单、更直接的方式增加现有硬件的容量。

小编这期将指出每种方法的所有优缺点,并概述每种方法如何影响整个系统的运营、成本和长期增长。最后,您将更清楚地了解哪种方法最适合您的特定需求,从而让您在扩展业务时能够做出更明智的决定。

理解可扩展性

您可能经常听到“可扩展性”这个词,尤其是当您的业务增长并且系统压力开始显现时。从根本上讲,可扩展性最终是为了确保您的基础设施能够扩展;也就是说,能够顺利处理需求。

通过增加网站流量或不断增长的客户群(无论是持续的还是由于突然爆发)来扩展系统对于维持健康的增长模式至关重要。

可以这样想:您不会开着高尔夫球车穿越全国。您想要更大、更可靠的交通工具。这就是云可扩展性:它是让您的业务顺利到达目的地而不发生故障的合适“交通工具”。

水平扩展与垂直扩展:探索差异

在这两个选项之间做出选择就像在两种发展团队的方式之间做出选择:增加更多人员或为同一团队提供更好的工具。在这两种方法之间做出选择可能会对企业的未来做出正确的决策产生重大影响。

水平扩展

水平扩展与垂直扩展:如何让系统轻松应对业务增长挑战?

水平扩展或“向外扩展”会向您的系统添加更多 Web 服务器或机器。这就像开设新分支机构来扩大您的业务运营。

这可以在多台服务器之间平衡工作负载,这对于高流量或高数据量来说非常有用。它非常灵活;可以随着您的需求而增长。但缺点是,它增加了现有系统的管理和维护复杂性。

垂直扩展

水平扩展与垂直扩展:如何让系统轻松应对业务增长挑战?

另一方面,垂直扩展或“扩大规模”涉及增强现有机器的功能。您可以将其视为将现有硬件组件升级为更高性能的型号。

它通过增加可用资源来扩展单台机器的容量。它更容易实现,对于某些类型的负载来说可能更便宜,但也有明显的局限性。例如,您可能只能升级到一定限制。

您的横向或纵向扩展需求取决于您的要求和增长计划。无论目标是灵活性、资源效率 还是简单性,了解这些选项都可以帮助您决定在可扩展性和成功方面最适合您的业务的方案。

水平扩展的关键特征

水平扩展可满足您在线业务的扩展需求,尤其是当您的当前设置超出其能力范围时。这是因为垂直扩展可通过添加机器或服务器来满足增长的需求,而不是仅通过更强大的设置来实现。

换句话说,它正在扩大您的劳动力并投入更多的人手来获得更强的处理能力并管理不断增加的工作量。

了解水平扩展的一些关键优势将帮助您在规划增长时做出明智的决策。让我们深入了解是什么让这一策略如此有效:

分布式架构: 水平扩展将应用程序的工作分散到多台服务器上,以避免一台服务器承担过高的负载。这样,您就可以主动分配工作负载,从而通过更多服务器保持最佳性能

负载平衡: 水平扩展需要负载平衡器。任务分配应在服务器之间进行,以便一切顺利运行,而不会使任何特定服务器过载。

水平缩放图的主要特征

固有冗余: 更多服务器自然会提供更高的冗余。如果出现单点故障,其他服务器将接管工作负载,从而减少停机时间并提高可靠性。

按需扩展: 水平扩展让您可以根据情况添加或删除服务器。这种灵活性非常适合经常变化的工作负载或可能突然出现  让您措手不及的存储容量需求。

数据分区: 大型数据集被划分到多个实例中。这种分区可以提高性能,因为每个服务器都可以处理一小部分数据,从而加快处理速度。

垂直扩展的关键特征

垂直扩展可能是扩展基础设施的关键因素。如果您想要提高现有 服务器池的性能,而不是添加机器,那么垂直扩展就是最佳选择。

你可以这样想:用更好的工具升级你当前的团队,而不是仅仅扩大团队人数。这可以通过加强单个服务器来处理更大的负担来实现。

在将水平云扩展概念 作为增长战略的一部分纳入背景之前,我们先来快速了解一下垂直扩展的定义:

简单: 垂直扩展非常简单,因为这个过程只需要在一台服务器上进行升级。您不需要处理多台机器,这使得维护和故障排除更加容易。

垂直缩放图的主要特征

增强特定任务的性能: 通过垂直扩展,可以确保在 CPU 或内存密集型任务上,每个单节点都能获得巨大的性能提升,从而提高单台机器执行资源密集型任务的能力。

数据一致性: 由于所有数据都位于一台服务器上,因此与分布式系统相比,维护数据一致性更容易。这对于依赖高一致性的应用程序有利。

软件兼容性: 对于围绕单个服务器设计的应用程序,传统的扩展允许增加服务器容量,而无需重新考虑软件。

降低许可成本: 有些软件许可证是基于服务器的。您可能只需升级一台服务器,即可节省额外服务器的许可证成本。

选择正确的方法

在横向和纵向扩展之间做出选择似乎很困难,但不用担心——您并不是唯一面临这一挑战的人。每家成长中的企业最终都会遇到如何最好地动态调整其运营的问题。正确的选择最终取决于您的特定需求和现有工作负载,因此归根结底,您需要了解这两个选项并做出明智的决定。

对于需要在极短时间内增加容量的快速增长企业来说,最佳策略可能是水平扩展(添加额外的服务器来处理负载)。对于那些必须应对持续增长或面临不可预测的流量爆发的企业(如电子商务网站),这种方法非常有效。

您可以根据需要继续添加更多资源,从而进一步扩展这一功能 。此选项提供了将工作负载分配到多台机器的机会。但是,维护一组服务器会带来一系列问题,例如优化整体系统性能和保持数据同步。

垂直扩展不仅能让您免于处理多台机器的麻烦,还能提供更好的系统性能。您正在升级服务器,以获得更强大的功能、内存、处理能力或存储空间。

这是一个简单的“进或出”决定,不会对您的基础设施产生重大影响,因此在短期内更容易管理。您只能在单个点或 服务器上进行一定程度的扩展,否则会达到最大值,而且有时成本相当高。因此,这可能不是最具成本效益的选择。

您的选择取决于您的目标、预算和业务的长期愿景。您的目标是快速、灵活的增长,还是更愿意优化现有资源?通过问自己这些问题,您将清楚哪种扩展方法最符合您的增长战略。

水平扩展与垂直扩展:云可扩展性

随着业务的增长,可扩展性要求也随之增长,而云扩展则为大多数现代公司带来了动态性和灵活性,完美融合了水平和垂直扩展。如果您寻求最佳扩展方法而又不必担心硬件升级,这可能是一个选择。

轻松扩展:水平和垂直

云扩展的最大优势在于简单。只需点击几下,即可进行垂直和水平扩展。

云提供商无需投资和维护新的物理服务器,而是允许添加更多计算能力或存储,这就是垂直扩展所指的。水平扩展意味着您可以将容量分散到多台服务器上。这种灵活性意味着您可以始终优化平均 CPU 利用率。

按需付费的便利

通过云扩展,您可以更好地管理成本。从成本角度来看,在传统的扩展过程中,您需要提前投资昂贵的硬件或软件 。好处是您可以按实际使用量付费。在需要高可用性和额外资源的月份,可以扩大规模;如果需求减少,可以缩减规模。这种按需付费模式使云扩展适用于任何规模的企业。

全球影响力和可靠性

云扩展的另一个好处是它可以提高可靠性和性能,同时节省大量成本。由于您的服务器分布在多个位置,因此云扩展可以让您更快地为世界各地的用户提供服务,这有助于在业务增长的同时保持竞争力。

垂直和水平扩展的成本考虑因素

在扩展业务时,成本始终是首要考虑的问题。人们最不喜欢的两件事就是意外和日后的额外开支。让我们来看看垂直和水平扩展的成本考虑因素。

如果您倾向于垂直扩展,即增加现有服务器的功能,那么成本似乎很简单。您正在使用更多内存、CPU 或存储空间来升级现有基础设施。

这是一次性投资,通常一生只投资一次,直到服务器达到最大容量。此后,升级可能会非常昂贵,并且您可能还必须完全更换服务器,这又会增加成本。

虽然由于购买多台机器并且需要维护额外的硬件,水平可扩展性乍一看似乎更昂贵,但重要的是考虑更多机器所提供的长期利益和灵活性。

虽然设置需要一些时间,但水平扩展会随着业务的扩展而分摊成本。当云提供商提供“随用随付”模式时,它们会消除扩展带来的痛苦。

同样的现实选择准则也适用 于您的业务目前处于哪个阶段以及从长远来看它将如何进一步扩大规模。如果需要立即提高性能而不需要进行大幅度的改变,那么垂直扩展过程可能会在短期内节省更多资金。

如果您正在为稳定、可扩展的增长做准备,那么水平扩展可以模糊成本,从而可能降低较长时间间隔内的风险。

真实案例和行业见解

了解水平和垂直扩展的工作原理是一回事,而亲眼看到实际操作才能理解其中的道理。让我们来看一些真实案例和行业见解,了解像您这样的企业如何利用这些扩展策略来满足需求增长。

电子商务批发商:横向扩展以获得高流量

这是一个典型的例子:想象一下在黑色星期五和网络星期一购物旺季期间的电子商务平台。这些平台的使用量会大幅增加,而此时它们需要最高的网络速度来为客户提供最佳体验。公司通过使用水平扩展来添加更多负载分配服务器来解决这个问题。例如,亚马逊的架构在全球拥有数千台服务器。

由于这种设计,没有一台服务器会成为瓶颈或单点故障;因此,它们可以轻松支持数百万笔交易。这种方法可以管理高流量,但在某些服务器连续发生故障时,无法保持冗余。

金融机构:扩大规模,提高绩效

另一方面,请考虑  必须处理实时交易和复杂、多维查询的金融机构或外汇交易商。此类系统要求极高的性能和低延迟。

对于此类应用,垂直扩展通常是首选。一台功能强大的服务器升级为额外的 CPU 和内存,将使银行能够处理跨多个节点的密集计算 ,同时保持高速性能。

例如,摩根大通可以实施垂直扩展来扩展其交易平台的功能,以便快速共享数据并执行集合。

科技初创公司:结合两种策略

科技初创企业、创新软件解决方案或应用程序开发商通常从垂直扩展开始,因为它简单且具有成本效益。

后来,随着用户量的扩大,它们也进一步发展壮大,转向水平扩展。

例如 Dropbox 一开始是小规模的垂直扩展,但随着用户数量大幅增加,很快就转向水平扩展。

云优先公司:拥抱灵活性

云计算优先型企业通过结合两种扩展方法脱颖而出。企业可以 根据当前需求使用云服务和平台提供商快速扩展或缩减资源。

公司现在可以灵活地改变基础设施以满足不断变化的需求并精确地优化成本。

实现水平和垂直扩展的最佳实践

在水平和垂直扩展时,最佳实践意味着您的系统在扩展时仍将保持高效和可靠。以下是需要考虑的主要做法:

  • 定期进行系统监控,以进行性能分析,指示何时进行扩展。监控 CPU 使用率或响应时间,以决定适当的扩展。
  • 负载平衡器有助于在水平扩展架构中跨多台服务器集群均匀平衡负载,防止任何服务器过载并提供更高的系统级可靠性。
  • 利用基于云的虚拟机,您可以获得灵活性和规模经济,可以更快地无缝地扩大或缩小规模,而不受物理硬件的束缚。
  • 通过使用虚拟机和现有基础架构进行垂直和水平扩展。它还提供灵活性和效率,可以根据需求增加或减少更多资源。

使用 VPS服务器扩展您的业务

当人们使用 VPS托管扩展业务时,许多细微差别都归结于水平扩展与垂直扩展的性质。VPS服务器支持两种方法的灵活基础设施,使您能够制定扩展策略以精确满足您的需求。

扩大规模,也称为垂直扩展服务器,是通过添加更多 CPU、RAM 或存储来增加单个 VPS 资源的过程。

使用 VPS服务器,您可以使用我们直观的控制面板,单击几下即可扩展您的 VPS 资源,以便您的网站或应用程序可以承受增加的受众流量,而无需额外的服务器。

横向扩展或水平扩展涉及添加更多 VPS 实例以在现有系统中分配负载。这种方法提供了更好的冗余和性能,因为流量将在多台服务器上平衡。

VPS服务器强大的网络和负载平衡功能使水平和垂直扩展升级成为增长型企业和需要高可用性和良好容错能力的可行选择。

VPS服务器具有水平和垂直扩展选项,对于希望有效扩展运营的公司来说,它是一种包罗万象的方法。

结论

总之,垂直扩展提供了一种直接的方法来提升单个实例的资源,非常适合紧急需求,但受到资源上限的限制。

水平扩展通过添加更多实例提供了更大的资源利用灵活性和冗余度,适合处理增加的负载和提高容错能力。

最佳方法取决于您的特定需求和增长策略。通常,两者结合可以提供最有效的可扩展性能解决方案。

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