如(rú)今數(shù)據量越來(lái)越大♥✔α¶(dà)，數(shù)據中心需求也(yě)會(huì)越來(lái)£∞越高(gāo)，當數(shù)據中心需要(→∏₹×yào)擴容時(shí)，那(nà)麽問(wèn)→Ω題來(lái)了(le)，我們需要(yào)可(kě)伸縮的(de)數(sh≤↔↔ù)據中心資源，那(nà)數(shù)據中心應δ÷•π該是(shì)縱向擴展好(hǎo)？還(hái)是÷&(shì)橫向擴展好(hǎo)呢(ne)？如(rú)何兼 →顧成本，效率，性能(néng)等多(duō)方✘因素呢(ne)？
&γφ÷nbsp; &nβ≥¥bsp; &nb<♦sp; ★™γ ¶∑♣¥ ±∑< ×↕↕£ β♥↓ ↔♥✔ &nb↕♦sp; &nbs±p; &nλ≠₹₹bsp; &nbs≤ p; &nbs¥$↑←p; &ε™nbsp; 來(lái)源 | IT168
&nbs✘σp; ♠← ¥∏ ; ∏≠ &nbs₽ ®p; ≥'; &nbs$♦®p; &≈∑☆ &nb$¶γsp; "₹™' &♦σ≠nbsp; &>≤βnbsp; & nbsp; 編輯 | Harris &nbs±§σ<p;
本文(wén)我們針對(duì)這(zhè)些(xiē)問(w<₹èn)題，嘗試解答(dá)，內(nèi)容包括如(rú)什(shén)麽是(≠α∏shì)縱向擴展，什(shén)麽是(shì)橫向擴展，縱向擴展的↓♦(de)場(chǎng)景和(hé)優缺點，橫向擴&↓÷展的(de)場(chǎng)景和(hé)優≈¶缺點等等。
可(kě)擴展性是≠β(shì)系統快(kuài)速擴大(dà)或縮小(x♥ §©iǎo)計(jì)算(suàn)、存儲、₹δ♥®網絡基礎設施的(de)一(yī)種能(néng©γ)力。随著(zhe)應用(yòng)程序需求和(hé)資源需'±求的(de)演變，擴展存儲基礎設施為(wèi)組織提供了(le)一(yī)種适₽≈£應資源需求、優化(huà)成本，以及提高(gāo)運營團隊效率的(de)手段。≈ε♦
縱向擴展VS橫向擴展
縱向擴展（δ→ScaleUp）和(hé)橫向擴展（ScaleOut）是∞♦₩♦(shì)組織用(yòng)來(lái)增加基礎設¥✔♣₩施容量的(de)關鍵方法。對(duì)于最終用(yòngγ♠")戶來(lái)說(shuō)，這(zhè)兩個(gè)概念似乎具有(∞÷✔•yǒu)相(xiàng)同的(de)功能(néng)。然而，它們各自™₹←(zì)以不(bù)同的(de)方式滿足數(shù)據中心基礎∞©€™設施的(de)特定需求以及解決特定容量問(≤×wèn)題。
φ<;縱向擴展是(shì)增加更多(duō)資©£₩源（例如(rú)硬盤驅動器(qì)和(hé)內(nèi)₹✔•存）以增加物(wù)理(lǐ)服務器(qì)的(∞πde)計(jì)算(suàn)能(néng)力。而橫向擴展是(shì)在←↓組織的(de)架構中添加更多(duō)服務€Ω"器(qì)，以将工(gōng)作(zuò)負載分(fēn)₽←•散到(dào)更多(duō)服務器(qì)上(shàng)。
縱向擴展
縱向擴展存儲基礎設€₽施旨在添加支持應用(yòng)程序的(de)資源，以提高(gāo)或保 ¶↔持充足的(de)性能(néng)，虛拟和(hé)硬件(jiàn)資源都(dō♦∞u)可(kě)以縱向擴展。在硬件(jiàn)方面，它♣δ≈可(kě)能(néng)就(jiù)像使用(yòng)容量更大(dà)δ∞<的(de)硬盤驅動器(qì)來(lái)顯π<εα著增加存儲容量一(yī)樣簡單。但(dàn)需要(yào)注≤↕β≠意的(de)是(shì)，縱向擴展并不(b→±☆ù)一(yī)定需要(yào)更改系統架構。
♠♠在單個(gè)組件(jiàn)無法再進行(xíng)擴展之前，縱向✔✔✘擴展基礎設施是(shì)可(kě)行(xíng)的(de)，但(dàn)這€λ₹(zhè)是(shì)一(yī)個(gè)相(xiàng)當短(d₽™uǎn)期的(de)解決方案。
（1）什(shén)麽時(shí)候需要(yào)縱向Ω→ 擴展基礎設施規模
當性能(néng)受到(dào)影(yǐngφ♥)響時(shí)：當組織的(de)工(gō©λ♣ng)作(zuò)負載開(kāi)始達到(dào)性能(né™σ↔ng)限制(zhì)，例如(rú)導緻I/O和(hé)CPU容量導緻延遲增加和(hé)性能(néng)₹↕瓶頸時(shí)，這(zhè)就(jiù)表明(míng)需要(y∞<λΩào)進行(xíng)縱向擴展。
當存儲σ©↓優化(huà)不(bù)起作(zuò)用(yòng)時(s'γφ>hí)：每當優化(huà)解決方案在性能(néng)和(hé )容量方面的(de)有(yǒu)效性降低(dī)時(shí)，可(kě)能✔λ(néng)是(shì)縱向擴展的(de)時(shí)α₩候了(le)。
（2）縱向擴展的(de)優點
&nb∏<>™sp;提高(gāo)速度：縱向擴展資源（例如(♣✔✔rú)單處理(lǐ)器(qì)替換為(wèi)雙處理(lǐ)器(qì)）意γ☆'味著(zhe)CPU的(de)吞吐量增加了(le)一(yī)倍。對(duì)動态≈₹随機(jī)存取存儲器(qì)(DRAM)等資源也(yě)可(kě)以這(z¶&×hè)樣做(zuò)，以提高(gāo)內(nèi)存性能(n ♥±±éng)。
更加簡單：增加現(xiàn)有(yǒu)系統π&的(de)規模意味著(zhe)網絡連接和(hé)軟件(•φ☆ jiàn)配置不(bù)會(huì)改變。因此，與橫向擴展架構相(xiàng)>₽ε$比，其節省的(de)時(shí)間(jiān)和('>hé)精力确保了(le)縱向擴展過程更加簡單。
✔< 成本效益：與橫向擴展相(xiàng)比，縱向擴展方法成本更低(dī)，因為 ♦(wèi)網絡硬件(jiàn)和(hé)許可(kě)成本♠π→要(yào)低(dī)得(de)多(duō)。此外(wài)，使用(y∑òng)擴展架構可(kě)以降低(dī)冷(lěn≥&g)卻等設施的(de)運營成本。
&n₽™bsp;能(néng)耗更低(dī)：與橫向擴展相(xiàng)比，縱向擴展需要(y±¥✘βào)采用(yòng)更少(shǎo)的(♠♥de)物(wù)理(lǐ)設備，因此與縱向擴展相(xiàng)關的(<→♠λde)總體(tǐ)能(néng)源消耗顯著降低(dī)。
（3）縱向擴展的(de)缺點
↕γ 增加延遲：引入更高(gāo)容量的(de)機(jī)器(qì)可(k<♠ě)能(néng)無法保證工(gōng)作(zuò)負載運行(xínγ"g)更快(kuài)。對(duì)于視(shì)頻©"(pín)處理(lǐ)這(zhè)樣的(dγ€∏e)用(yòng)例，在縱向擴展架構中可(kě)能(néng)☆會(huì)增加延遲，這(zhè)反過來(←™•lái)可(kě)能(néng)會(huì)導緻性能✘<(néng)下(xià)降。
勞動力和(hé)風(fēng)險：升級系統可("' kě)能(néng)很(hěn)麻煩，例如 ♥€(rú)可(kě)能(néng)必須将數(shù)據複制(zhì)÷★§到(dào)新服務器(qì)。切換到(dào)新服®•÷₽務器(qì)可(kě)能(néng)會(huì)導緻停≥®λ'機(jī)，并在這(zhè)一(yī)過程中造成數(sh₩ €≥ù)據丢失的(de)風(fēng)險。
老(lǎo)化(huà)的(de)硬件(jiàn)：設備老®≥®(lǎo)化(huà)的(de)限制(zh∏₹ì)導緻有(yǒu)效性和(hé)效率随著(zhe)時(shí) >間(jiān)的(de)推移而降低(dī) ☆≤©。例如(rú)備份和(hé)恢複時(shí)間(jiān)就(jiù©∞)是(shì)性能(néng)和(hé)容量£φ下(xià)降對(duì)功能(néng)造成負面影(yǐng)響的(de)例₽×♠&子(zǐ)。
橫向擴展
橫向擴展基礎設施取代增加硬件(jiàn)以擴展功能(néng)₩©、性能(néng)和(hé)容量。橫向擴展解決了(le)縱向擴展基礎設✘♥∑施的(de)一(yī)些(xiē)限制(¶ €zhì)，因為(wèi)它通(tōng)常更高(gāo)效和(hé)有§←£(yǒu)效。此外(wài)，使用(yòngγ €)雲計(jì)算(suàn)服務進行(xíng)橫向擴展可(kě• ≥)以确保組織在升級系統時(shí)無需購(gòu←¥)買新硬件(jiàn)。
雖然橫向擴展允許組織複制(zhì)資源或服務，但(dàn)其關鍵區≤↓(qū)别之一(yī)是(shì)流數(sh€÷σγù)據資源擴展。這(zhè)使組織能(né≈Ω★ng)夠快(kuài)速有(yǒu)效地(dì)響應不(b←$ù)同的(de)需求。
（1）什(shén)麽時(shí)候需要(yào)橫向擴展基礎設施ε€≤™規模
當組織需要(yào)長(cháng)期擴展策略時(shí)：擴展的(de)增量δ≈€特性允許組織擴展基礎設施以實現(xiàn)預期的(de)長(cháng)Ω∏₽期數(shù)據增長(cháng)，還(hái)可(kě)以根據目标添★✘≥加或删除組件(jiàn)。
εβ♦當升級需要(yào)靈活時(shí)：橫向≤✘擴展避免了(le)技(jì)術(shù)貶值♠£¥π的(de)限制(zhì)，以及特定硬件(jiàn)技™©$γ(jì)術(shù)的(de)供應商鎖定。
當存儲工(gōng)作(zuò)負載需要(yào)分(fēn)布δα時(shí)：橫向擴展非常适合需要(yào)将工(gōng)作(zuò)負載 γ分(fēn)布在多(duō)個(gè)存儲節點♥✘上(shàng)的(de)用(yòng)例。
&nb☆ sp;（2）橫向擴展擴展的(de)優點
采用(yòng)較新的(de)服務器(qì)技(jì)術(←₽shù)：由于架構不(bù)會(huì)受到(dào)舊(jiùλ ♣♦)硬件(jiàn)的(de)限制(zhì)↕ ，橫向擴展基礎設施不(bù)會(huì)像縱向擴展基礎®→設施那(nà)樣受到(dào)容量和(hé)性能(néng)問(wèn)題ε的(de)影(yǐng)響。
對(duì)需求變化(huà)的(de)≤•™适應性：橫向擴展架構可(kě)以更輕松地(dì)适應需求變化£↔≤ (huà)，因為(wèi)可(kě)以移除或添加服務和(h♦↑é)硬件(jiàn)以滿足需求需求。這(zhè)也(yě♣®♥φ)使得(de)進行(xíng)資源擴展變得(d₹∞♠e)容易。
成本管理(lǐ)：橫向擴展遵循增量模型，這(zhè)γ Ω↕使得(de)成本更加可(kě)預測。此外(wài)，這(→zhè)樣的(de)模型允許組織根據需要( ↕≈yào)為(wèi)所需的(de)資源付費(f★♣®♥èi)。
&nb•₽©σsp;（3）橫向擴展的(de)缺點
&nε<✔bsp;有(yǒu)限的(de)機(jī)架空(→∏→kōng)間(jiān)：橫向擴展的(de)基✔↓礎設施存在機(jī)架空(kōng)間(jiān)不(bù)足的(d↕£e)風(fēng)險。從(cóng)理(lǐ)論上(s♦&&hàng)來(lái)說(shuō)，機(jī)架空(kōng)間(jiā☆<×n)可(kě)能(néng)會(huì)達到(dào)無法支持♠™&不(bù)斷增長(cháng)的(de)需求的(de)程度，這(zhè)表明÷↓(míng)橫向擴展并不(bù)總是(shì)滿足更大(dà)需♣€求的(de)理(lǐ)想方法。
增加運營成本：引入更多(duō)服務器(qì)資源會✔♣(huì)帶來(lái)額外(wài)成本，例如(rú)冷(♠™αδlěng)卻和(hé)電(diàn)力。
更高(gāo)的(de)前期成本：設置橫向擴δ§展系統需要(yào)大(dà)量投資，因為(wèi)組織并不(bù)隻是•<(shì)升級現(xiàn)有(yǒu)>€♣∏基礎設施。
選擇縱向擴展還(hái)是(shì)橫向擴展？
總之，縱向擴展和(hé)橫向擴展方法在數(shù)據中↓≠↔心基礎設施中有(yǒu)不(bù)同的(de)用(yòng)途。♥≈ε↓但(dàn)是(shì)，适合組織業(yè)務的(de)₹<正确方法取決于當前性能(néng)、成本效益以及面臨的(de)挑戰、β≤$∑目标和(hé)用(yòng)例等因素。
