Escalabilidade: O que é e quais são as aplicações de sistemas escaláveis

Nossas necessidades mudam com o passar do tempo. O que hoje parece suficiente, amanhã pode não ser. Quando falamos de tecnologia, essa verdade se torna ainda mais evidente.

Em ambientes de negócios em evolução, essa máxima também é válida: Empresas também precisam de soluções tecnológicas que sejam capazes de se adaptar e crescer com elas.

Nesse contexto, uma infraestrutura de TI que usa soluções não escaláveis pode sofrer com as interrupções associadas aos processos de expansão e os custos gerados pela migração de dados para novos ambientes.

O que é escalabilidade?

Escalabilidade é a capacidade de um sistema, rede ou processo se adaptar a maiores cargas de trabalho quando necessário. Sistemas escaláveis podem ser expandidos para atender demandas não planejadas e, em alguns casos, voltam ao seu estado inicial quando o fluxo de trabalho se normaliza.

Esse atributo pode ser atribuído a arquitetura de hardware, design de software ou a infraestrutura de rede, e é especialmente útil onde a demanda é volátil, ou seja, aumenta ou diminui rapidamente.

Quando falamos de um servidor ou storage local, a escalabilidade refere-se à capacidade desse sistema em aumentar o número de transações processadas por segundo conforme são adicionados mais recursos, como CPU, RAM ou novas unidades de armazenamento.

Serviços de internet prestados por datacenter oferecem mais escalabilidade quando um site consegue atender um número crescente de usuários simultâneos sem que haja degradação do desempenho.

Servidores e sistemas de armazenamento em nuvem geralmente vendem serviços escaláveis por software, que podem ser tarifados sob demanda.

Quais são as principais aplicações de sistemas escaláveis?

Sistemas escaláveis são fundamentais para diversos segmentos, sendo particularmente úteis onde o volume de dados e o processamento exigido variam com o tempo. São elas:

Cloud Computing: Provedores de nuvem como o Amazon Web Services (AWS), Google Cloud e Microsoft Azure dependem fortemente de sistemas escaláveis.

Esses serviços precisam ser capazes de ajustar os recursos de acordo com a demanda de cada usuário, seja expandindo ou reduzindo sua capacidade.

Big Data: As plataformas de big data, como o Hadoop, são projetadas para serem altamente escaláveis.

Esses ambientes precisam ser capazes de processar volumes enormes de dados, exigindo muitas vezes que novos nós sejam adicionados ao sistema para aumentar a capacidade de processamento.

Streaming de Mídia: Empresas como Netflix e Spotify dependem de sistemas escaláveis para fornecer conteúdo a milhões de usuários simultaneamente. Eles precisam ser capazes de lidar com picos de demanda sem falhas ou atrasos.

E-commerces: As plataformas de e-commerce devem ser capazes de lidar com flutuações no tráfego e no throughtput da rede, especialmente durante períodos de alta demanda, como no Natal e no dia das mães.

Nesses casos, um sistema escalável permite-lhes lidar com aumentos de tráfego sem degradar o desempenho.

Redes Sociais: Para atender seus assinantes, Facebook, Instagram e Twitter precisam transacionar com grandes volumes de dados e altas taxas de tráfego.

Essas redes sociais precisam de sistemas escaláveis para acomodar um número crescente de interações que envolve milhões de usuários simultâneos.

Internet das Coisas (IoT): À medida que mais e mais dispositivos são conectados à internet, somente sistemas escaláveis conseguem gerenciar, processar e armazenar os enormes volumes de dados.

Bancos de Dados Corporativos: Empresas de todos os portes dependem de bancos de dados escaláveis para gerenciar a quantidade crescente de informações armazenadas.

Servidores de arquivo: Como o crescimento explosivo dos conteúdos como vídeos, imagens e documentos office, servidores de arquivo precisam ser escaláveis para armazenar o volume crescente de dados não estruturados.

Sistemas scale-up e scale-out

Em ambientes de TI, a escalabilidade dos sistemas pode ser alcançada verticalmente (scale up) ou horizontalmente (scale out).

Estruturas complexas podem incorporar recursos e escalar fora do ambiente local quando necessário, adicionando novos nós de processamento em datacenters terceirizados e longe da estrutura corporativa local.

A escalabilidade vertical ou “scale up" envolve o aumento da capacidade dos recursos físicos existentes, como adicionar novos componentes como módulos de memória ou sistemas de disco (JBOD) a um servidor existente.

Já a escalabilidade horizontal, também conhecida como “scale out", envolve a adição de novos nós de processamento ou máquinas ao ambiente, físico ou virtual, para acrescentar recursos ao ambiente.

Enquanto a escalabilidade vertical prevê a expansão de um sistema através da adição de novos componentes de hardware, a escalabilidade horizontal adiciona novas instâncias de processamento e armazenamento ao sistema.

O formato de expansão baseado em modelos scale-up geralmente é usado em sistemas de alta disponibilidade e tolerantes a falhas.

Apesar de mais flexível, esse recurso geralmente é mais complexo de implementar, pois requer o gerenciamento de várias máquinas e a distribuição eficiente da carga de trabalho entre elas.

Qual é a diferença entre escalabilidade e elasticidade?

Escalabilidade e elasticidade são dois conceitos relacionados à capacidade de um sistema se adaptar a variações de demanda exigida por aplicações ou serviços.

A escalabilidade é a habilidade de um sistema aumentar sua capacidade ao receber mais recursos, seja de maneira horizontal (adicionando mais nós ao sistema) ou vertical (aumentando a capacidade de um único nó).

A elasticidade, por outro lado, é uma forma mais dinâmica de escalabilidade, pois refere-se à capacidade de um sistema em se ajustar automaticamente à demanda, tanto aumentando quanto diminuindo recursos conforme necessário.

Apesar de ambos processos lidarem com a adaptabilidade para atender uma ou mais demandas, a elasticidade é mais automática e dinâmica, enquanto a escalabilidade normalmente exige a intervenção manual.

Todos os elementos de uma estrutura precisam ser escaláveis

À medida que mais dados são gerados e mais processos são digitalizados, empresas de todos os portes precisam de infraestruturas tecnológicas flexíveis, ou seja, que possam se expandir sem grandes complicações.

Em vez de serem limitadas por especificações fixas de hardware, infraestruturas de TI com esses elementos possuem a capacidade de aumentar sua capacidade de processamento conforme necessário.

Nessa hora servidores, redes e sistemas de armazenamento escaláveis entram em cena e são essenciais. Todos esses sistemas precisam ser projetados para lidar com esse aumento da demanda de maneira eficiente.

De nada adianta ter servidores ou storages escaláveis se uma rede local ou remota não consegue manter a comunicação de dados fluida e sem congestionamento durante períodos de pico de demanda.

Estruturas formadas por redes escaláveis são vitais para suportar esse crescimento da demanda, pois podem receber atualizações em suas vias de transmissão, permitindo assim que mais dados sejam transmitidos simultaneamente.

Os sistemas escaláveis fazem parte de nossa vida digital

Não importa quão avançado seja um sistema de computação, se ele não é escalável, pode acabar se tornando um silo de tecnologia que atrapalha o crescimento e a inovação.

Neste cenário, sua empresa estará presa a um sistema que não se adapta ao crescimento e às mudanças do seu negócio.

Você enfrenta gargalos operacionais, tempos de inatividade e limitações de recursos que impactam negativamente a eficiência e a produtividade.

A boa notícia? Essa situação pode ser evitada. Investir em tecnologia escalável é como construir uma casa com a possibilidade de adicionar novos quartos conforme necessário.

Ela permite que você cresça e se adapte ao ritmo do seu negócio, mantendo a eficiência e a inovação sempre em alta.

Não permita que um silo de tecnologia não expansível limite o seu crescimento. Invista em soluções escaláveis e garanta o futuro do seu negócio.

Traga seu projeto e tire suas dúvidas. Somos especialistas em servidores, sistemas de armazenamento e soluções de backup.