导读：如今数据量越来越大，对数据中心的需求也会越来越高。当数据中心需要扩容时，问题就来了。我们需要可扩展的数据中心资源，那么数据中心应该是垂直扩展的比较好？还是横向扩展更好？如何兼顾成本、效率、性能等因素？在这篇文章中，我们将尝试回答这些问题，包括什么是垂直扩展，什么是水平扩展，垂直扩展场景和优缺点，Scale-out场景和优缺点等等。可扩展性是一个系统能够快速扩展或收缩计算、存储和网络基础设施。随着应用程序需求和资源需求的发展，扩展存储基础架构为组织提供了一种适应资源需求、优化成本和提高运营团队效率的方法。向上扩展与向外扩展向上扩展和向外扩展是组织用来增加基础设施容量的主要方法。对于最终用户，这两个概念似乎具有相同的功能。但是，它们各自解决数据中心基础设施的特定需求，并以不同的方式解决特定的容量问题。Scalingup是增加更多的资源，例如硬盘和内存，以增加物理服务器的计算能力。另一方面，向外扩展是向组织的体系结构添加更多服务器，以将工作负载分散到更多服务器上。向上扩展向上扩展存储基础架构旨在添加支持应用程序的资源，以提高或保持足够的性能。虚拟资源和硬件资源都可以扩展。在硬件方面，它可以像使用更高容量的硬盘驱动器一样简单地显着增加存储容量。但是需要注意的是，向上扩展并不一定需要改变系统架构。扩展基础架构是可能的，直到单个组件无法再扩展，但这是一个相当短期的解决方案。(1)何时在性能受到影响时扩展基础架构：当组织的工作负载开始达到性能极限，例如导致I/O和CPU容量增加延迟和性能瓶颈时，这表明需要扩展。当存储优化不起作用时：每当优化解决方案在性能和容量方面变得不那么有效时，就可能是扩大规模的时候了。(2)垂直扩展提速的优势：资源的垂直扩展（比如用双处理器代替单处理器）意味着CPU的吞吐量翻了一番。可以对动态随机存取存储器(DRAM)等资源进行同样的操作，以提高内存性能。更简单：增加现有系统的规模意味着网络连接和软件配置不会改变。因此，与横向扩展架构相比，节省的时间和精力确保了更简单的纵向扩展过程。具有成本效益：与向外扩展相比，向上扩展的方法成本更低，因为网络硬件和许可成本要低得多。此外，使用横向扩展架构可以降低冷却等设施的运营成本。更低的能耗：向上扩展比向外扩展需要更少的物理设备，因此与向上扩展相关的整体能耗要低得多。(3)垂直扩展的缺点是延迟增加：引入更高容量的机器可能无法保证工作负载运行得更快。对于视频处理等用例，可以在扩展架构中添加延迟，这反过来会导致性能下降。劳动力和风险：升级系统可能很麻烦，例如可能必须将数据复制到新服务器。切换到新服务器可能会导致停机并在此过程中有数据丢失的风险。硬件老化：设备老化的局限性会随着时间的推移导致有效性和效率降低。例如，备份和恢复时间是性能和容量下降对功能产生负面影响的示例。横向扩展横向扩展基础架构取代了添加硬件来扩展功能、性能和容量。横向扩展解决了扩展基础架构的一些限制，因为它通常更高效和有效。此外，使用云计算服务进行横向扩展可确保组织在升级系统时无需购买新硬件。虽然水平扩展允许组织复制资源或服务，但关键的区别之一是流数据资源扩展。这使组织能够快速有效地响应不同的需求。(1)什么时候需要扩容基础设施规模？当组织需要长期扩展策略时：扩展的增量性质允许组织扩展基础架构以实现预期的长期数据增长，并且还可以根据目标添加或删除组件。当升级需要灵活性时：横向扩展避免了技术折旧和供应商锁定特定硬件技术的限制。当需要分配存储工作负载时：横向扩展非常适合需要跨多个存储节点分配工作负载的用例。(2)使用更新的服务器技术进行横向扩展的优势：由于架构不受旧硬件的限制，因此横向扩展的基础设施不会像向上扩展的基础设施那样受到容量和性能问题的影响。适应需求变化：横向扩展架构可以更轻松地适应需求变化，因为可以删除或添加服务和硬件以满足需求需求。这也使资源扩展变得容易。成本管理：向外扩展遵循增量模型，这使得成本更易于预测。此外，这种模型允许组织根据需要为他们需要的资源付费。(3)横向扩展的缺点有限的机架空间：横向扩展的基础架构存在机架空间不足的风险。从理论上讲，机架空间可能会达到无法支持不断增长的需求的程度，这表明横向扩展并不总是满足更大需求的理想方法。运营成本增加：引入更多服务器资源会带来额外成本，例如冷却和电力。更高的前期成本：设置横向扩展系统需要大量投资，因为组织不仅仅是升级现有基础设施。向上扩展还是向外扩展？总之，纵向扩展和横向扩展方法在数据中心基础设施中有不同的用途。但是，适合组织业务的正确方法取决于当前绩效、成本效益以及挑战、目标和用例等因素。
