可擴展性是系統迅速擴大或減少計算、存儲或網絡基礎設施的能力或大小的能力。隨著應用程序需求和資源需求的演變，擴展存儲基礎設施提供了一種適應資源需求、優化成本和提高運營團隊效率的手段。

擴大規模與擴大規模

擴展（垂直擴展）和擴展（水平擴展）是組織用來增加基礎設施容量的關鍵方法。對于最終用戶來說，這兩個概念似乎執行相同的功能。但是，它們各自處理特定需求并以不同方式解決系統基礎設施的特定容量問題。

擴大規模是增加更多資源，如硬盤驅動器和內存，以增加物理服務器的計算能力。而橫向擴展是在您的架構中添加更多服務器，以將工作負載分散到更多機器上。

擴大

擴展存儲基礎架構旨在添加支持應用程序的資源，以提高或保持充足的性能。虛擬和硬件資源都可以擴展。在硬件方面，它可能就像使用更大的硬盤驅動器來大大增加存儲容量一樣簡單。但請注意，擴大規模并不一定需要更改您的系統架構。

在單個組件無法再擴展之前，擴展基礎設施是可行的——這使得這是一個相當短期的解決方案。

何時擴展基礎架構

• 何時影響性能：何時擴展的一個很好的指標是您的工作負載何時開始達到性能限制，從而導致 I/O 和 CPU 容量導致延遲和性能瓶頸增加。
• 當存儲優化不起作用時：每當優化解決方案在性能和容量方面的有效性降低時，可能是時候擴大規模了。

優勢

• 相對速度：將一個資源換成雙處理器，比如單處理器，意味著CPU的吞吐量翻了一番。對動態隨機存取存儲器 (DRAM) 等資源也可以這樣做，以提高動態存儲器性能。
• 簡單性：增加現有系統的大小意味著網絡連接和軟件配置不會改變。因此，與橫向擴展架構相比，節省的時間和精力確保了擴展過程更加直接。
• 成本效益：與橫向擴展相比，縱向擴展方法更便宜，因為網絡硬件和許可成本要低得多。此外，使用擴展架構可以降低冷卻等運營成本。
• 有限的能源消耗：與橫向擴展相比，由于需要更少的物理設備，因此與縱向擴展相關的總體能源消耗顯著減少。

弱點

• 延遲：引入更高容量的機器可能無法保證工作負載運行得更快。延遲可能會在用于視頻處理等用例的擴展架構中引入，這反過來可能會導致性能下降。
• 勞動力和風險：升級系統可能很麻煩，例如，您可能必須將數據復制到新服務器。切換到新服務器可能會導致停機并在此過程中造成數據丟失的風險。
• 老化硬件：老化設備的限制會導致有效性和效率隨著時間的推移而降低。備份和恢復時間是因性能和容量下降而受到負面影響的功能示例。

向外擴展

橫向擴展基礎架構取代硬件以擴展功能、性能和容量。橫向擴展解決了縱向擴展基礎架構的一些限制，因為它通常更高效和有效。此外，使用云進行橫向擴展可確保您在升級系統時無需購買新硬件。

雖然橫向擴展允許您復制資源或服務，但其關鍵區別之一是流體資源擴展。這使您能夠快速有效地響應不同的需求。

何時橫向擴展基礎架構

• 當您需要長期擴展策略時：擴展的增量特性允許您擴展基礎架構以實現預期的長期數據增長。可以根據您的目標添加或刪除組件。
• 當升級需要靈活時：橫向擴展避免了技術貶值的限制，以及特定硬件技術的供應商鎖定。
• 需要分布存儲工作負載時：橫向擴展非常適合需要將工作負載分布在多個存儲節點上的用例。

優勢

• 采用較新的服務器技術：由于架構不受舊硬件的限制，橫向擴展基礎架構不會像縱向擴展基礎架構那樣受到容量和性能問題的影響。
• 對需求變化的適應性：橫向擴展架構可以更輕松地適應需求變化，因為可以刪除或添加服務和硬件以滿足需求需求。這也使得進行資源擴展變得容易。
• 成本管理：橫向擴展遵循增量模型，這使得成本更可預測。此外，這樣的模型允許您根據需要為所需的資源付費。

弱點

• 有限的機架空間：橫向擴展的基礎設施會帶來機架空間不足的風險。從理論上講，機架空間可能會達到無法支持不斷增長的需求的程度，這表明橫向擴展并不總是處理更大需求的方法。
• 增加運營成本：引入更多服務器資源會帶來額外成本，例如許可、冷卻和電力。
• 更高的前期成本：設置橫向擴展系統需要大量投資，因為您不只是升級現有基礎架構。

擴大規模還是擴大規模？

值得注意的是，縱向擴展和橫向擴展方法在數據中心基礎設施中有不同的用途。但是，適合您業務的正確方法取決于當前性能、成本效益以及您的挑戰、目標和用例等因素。