Dieses Prinzip in der Säule „Zuverlässigkeit“ des Google Cloud Well-Architected Framework gibt Empfehlungen zur Nutzung horizontaler Skalierbarkeit. Durch horizontale Skalierbarkeit können Sie dafür sorgen, dass Ihre Arbeitslasten inGoogle Cloud effizient skaliert werden können und die Leistung aufrechterhalten wird.
Dieses Prinzip ist für den Bereich Schwerpunkt der Zuverlässigkeit relevant.
Prinzip – Übersicht
Stellen Sie Ihr System auf eine horizontale Architektur um. Sie können weitere Ressourcen hinzufügen, um einem Anstieg des Traffics oder der Daten Rechnung zu tragen. Sie können Ressourcen auch entfernen, wenn sie nicht verwendet werden.
Beachten Sie die Einschränkungen der vertikalen Skalierung, um den Wert der horizontalen Skalierung zu verstehen.
Ein gängiges Szenario für die vertikale Skalierung ist die Verwendung einer MySQL-Datenbank als primäre Datenbank mit kritischen Daten. Wenn die Datenbanknutzung zunimmt, werden mehr RAM und CPU benötigt. Schließlich erreicht die Datenbank das Arbeitsspeicherlimit auf dem Hostcomputer und muss aktualisiert werden. Dieser Vorgang muss möglicherweise mehrmals wiederholt werden. Das Problem besteht darin, dass es harte Beschränkungen für das Wachstum einer Datenbank gibt. VM-Größen sind nicht unbegrenzt. Die Datenbank kann einen Punkt erreichen, an dem keine weiteren Ressourcen hinzugefügt werden können.
Selbst wenn die Ressourcen unbegrenzt sind, kann eine große VM zu einem Single Point of Failure werden. Jedes Problem mit der primären Datenbank-VM kann Fehlerantworten oder einen systemweiten Ausfall verursachen, der alle Nutzer betrifft. Vermeiden Sie Single Points of Failure, wie unter Hochverfügbare Systeme durch Ressourcenredundanz aufbauen beschrieben.
Abgesehen von diesen Skalierungslimits ist die vertikale Skalierung tendenziell teurer. Die Kosten können exponentiell steigen, wenn Maschinen mit größerer Rechenleistung und größerem Arbeitsspeicher hinzukommen.
Horizontale Skalierung kann dagegen weniger kosten. Das Potenzial der horizontalen Skalierung ist in einem für die Skalierung konzipierten System nahezu unbegrenzt.
Empfehlungen
Für den Übergang von einer einzelnen VM-Architektur zu einer horizontalen Architektur mit mehreren Geräten müssen Sie sorgfältig planen und die richtigen Tools verwenden. Beachten Sie die Empfehlungen in den folgenden Unterabschnitten, um eine horizontale Skalierung zu erreichen.
Verwaltete Dienste verwenden
Mit verwalteten Diensten muss die horizontale Skalierung nicht manuell verwaltet werden. Mit von Compute Engine verwalteten Instanzgruppen (MIGs) können Sie beispielsweise VMs hinzufügen oder entfernen, um Ihre Anwendung horizontal zu skalieren. Für Containeranwendungen ist Cloud Run eine serverlose Plattform, die Ihre zustandslosen Container automatisch anhand des eingehenden Traffics skalieren kann.
Modulares Design fördern
Dank modularer Komponenten und klarer Schnittstellen können Sie einzelne Komponenten nach Bedarf skalieren, anstatt die gesamte Anwendung zu skalieren. Weitere Informationen finden Sie unter Modulares Design fördern in der Spalte zur Leistungsoptimierung.
Zustandsloses Design implementieren
Anwendungen so entwickeln, dass sie zustandslos sind, d. h. keine lokal gespeicherten Daten enthalten Auf diese Weise können Sie Instanzen hinzufügen oder entfernen, ohne sich Gedanken über die Datenkonsistenz machen zu müssen.