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數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施是應該縱向擴展還是橫向擴展？

更新時間：2022年06月05日　　9242瀏覽

如今數(shù)據(jù)量越來越大，數(shù)據(jù)中心需求也會越來越高，當數(shù)據(jù)中心需要擴容時，我們需要可伸縮的數(shù)據(jù)中心資源，那數(shù)據(jù)中心應該是縱向擴展好？還是橫向擴展好呢？如何兼顧成本，效率，性能等多方因素呢？

縱向擴展 vs 橫向擴展

縱向擴展（Scale Up）和橫向擴展（Scale Out）是組織用來增加基礎(chǔ)設(shè)施容量的關(guān)鍵方法。對于最終用戶來說，這兩個概念似乎具有相同的功能。然而，它們各自以不同的方式滿足數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的特定需求以及解決特定容量問題。

縱向擴展是增加更多資源（例如硬盤驅(qū)動器和內(nèi)存）以增加物理服務器的計算能力。而橫向擴展是在組織的架構(gòu)中添加更多服務器，以將工作負載分散到更多服務器上。

縱向擴展

縱向擴展存儲基礎(chǔ)設(shè)施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縱向擴展。在硬件方面，它可能就像使用容量更大的硬盤驅(qū)動器來顯著增加存儲容量一樣簡單。但需要注意的是，縱向擴展并不一定需要更改系統(tǒng)架構(gòu)。

在單個組件無法再進行擴展之前，縱向擴展基礎(chǔ)設(shè)施是可行的，但這是一個相當短期的解決方案。

（1）什么時候需要縱向擴展基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模

當性能受到影響時：當組織的工作負載開始達到性能限制，例如導致I/O和CPU容量導致延遲增加和性能瓶頸時，這就表明需要進行縱向擴展。

當存儲優(yōu)化不起作用時：每當優(yōu)化解決方案在性能和容量方面的有效性降低時，可能是縱向擴展的時候了。

（2）縱向擴展的優(yōu)點

提高速度：縱向擴展資源（例如單處理器替換為雙處理器）意味著CPU的吞吐量增加了一倍。對動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)等資源也可以這樣做，以提高內(nèi)存性能。

更加簡單：增加現(xiàn)有系統(tǒng)的規(guī)模意味著網(wǎng)絡連接和軟件配置不會改變。因此，與橫向擴展架構(gòu)相比，其節(jié)省的時間和精力確保了縱向擴展過程更加簡單。

成本效益：與橫向擴展相比，縱向擴展方法成本更低，因為網(wǎng)絡硬件和許可成本要低得多。此外，使用擴展架構(gòu)可以降低冷卻等設(shè)施的運營成本。

能耗更低：與橫向擴展相比，縱向擴展需要采用更少的物理設(shè)備，因此與縱向擴展相關(guān)的總體能源消耗顯著降低。

橫向擴展

橫向擴展基礎(chǔ)設(shè)施取代增加硬件以擴展功能、性能和容量。橫向擴展解決了縱向擴展基礎(chǔ)設(shè)施的一些限制，因為它通常更高效和有效。此外，使用云計算服務進行橫向擴展可以確保組織在升級系統(tǒng)時無需購買新硬件。

雖然橫向擴展允許組織復制資源或服務，但其關(guān)鍵區(qū)別之一是流數(shù)據(jù)資源擴展。這使組織能夠快速有效地響應不同的需求。

（1）什么時候需要橫向擴展基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模

當組織需要長期擴展策略時：擴展的增量特性允許組織擴展基礎(chǔ)設(shè)施以實現(xiàn)預期的長期數(shù)據(jù)增長，還可以根據(jù)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(shù)貶值的限制，以及特定硬件技術(shù)的供應商鎖定。

當存儲工作負載需要分布時：橫向擴展非常適合需要將工作負載分布在多個存儲節(jié)點上的用例。

（2）橫向擴展擴展的優(yōu)點

采用較新的服務器技術(shù)：由于架構(gòu)不會受到舊硬件的限制，橫向擴展基礎(chǔ)設(shè)施不會像縱向擴展基礎(chǔ)設(shè)施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(gòu)可以更輕松地適應需求變化，因為可以移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，這使得成本更加可預測。此外，這樣的模型允許組織根據(jù)需要為所需的資源付費。

選擇縱向擴展還是橫向擴展？

總之，縱向擴展和橫向擴展方法在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中有不同的用途。但是，適合組織業(yè)務的正確方法取決于當前性能、成本效益以及面臨的挑戰(zhàn)、目標和用例等因素。

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