Chia tỷ lệ theo chiều ngang, còn được gọi là mở rộng quy mô, là một cách tiếp cận quan trọng để đảm bảo sự phát triển hiệu quả và hiệu suất của các ứng dụng phần mềm, đặc biệt trong bối cảnh các tình huống doanh nghiệp và tải trọng cao. Thông thường, nó được kết hợp như một khía cạnh cơ bản của kiến trúc hệ thống để mang lại sự mạnh mẽ và hiệu suất theo nhu cầu ngày càng tăng bằng cách phân phối khối lượng công việc trên nhiều nút. Trong kỷ nguyên hiện đại của cơ sở hạ tầng điện toán phân tán và dựa trên đám mây, việc mở rộng quy mô theo chiều ngang đã trở thành một chiến lược thiết yếu để đạt được khả năng đáp ứng, độ tin cậy và khả năng mở rộng tối ưu trong các hệ thống phần mềm.
Một khía cạnh quan trọng của việc chia tỷ lệ theo chiều ngang là độ tương phản của nó với tỷ lệ theo chiều dọc hoặc tăng tỷ lệ. Trong chia tỷ lệ theo chiều dọc, các thành phần hệ thống hiện có được tăng cường bằng cách bổ sung thêm nhiều tài nguyên hơn, chẳng hạn như CPU, RAM hoặc bộ nhớ, vào một nút riêng lẻ để cải thiện hiệu suất. Mặc dù điều này có thể giúp hệ thống mở rộng quy mô ở một mức độ nào đó, nhưng vẫn có những hạn chế cố hữu về mức độ có thể mở rộng quy mô của một nút. Ngoài ra, việc mở rộng quy mô theo chiều dọc có thể dẫn đến tăng chi phí và sự phức tạp trong quản lý cơ sở hạ tầng.
Mặt khác, chia tỷ lệ theo chiều ngang sẽ phân phối khối lượng công việc trên số lượng nút tăng lên, mỗi nút là một phiên bản độc lập có tài nguyên riêng. Kiểu mở rộng quy mô này cho phép hệ thống phần mềm phục vụ số lượng người dùng, kết nối và giao dịch đồng thời ngày càng tăng mà không bị suy giảm đáng kể về hiệu suất hoặc khả năng phản hồi. Nó cũng cho phép khả năng chịu lỗi, nghĩa là nếu một nút bị lỗi thì các nút khác có thể tiếp tục xử lý khối lượng công việc. Hơn nữa, việc mở rộng quy mô theo chiều ngang có thể dễ dàng bổ sung các tính năng và dịch vụ mới mà không làm quá tải dung lượng hệ thống hiện có.
AppMaster, một nền tảng no-code để tạo các ứng dụng phụ trợ, web và di động, là một ví dụ tuyệt vời về hệ thống triển khai mở rộng quy mô theo chiều ngang một cách hiệu quả. Thông qua cách tiếp cận sáng tạo để tạo ứng dụng từ đầu khi bản thiết kế được sửa đổi, AppMaster đảm bảo các ứng dụng có thể cung cấp hiệu suất và khả năng phản hồi tối ưu đồng thời loại bỏ nợ kỹ thuật. Các ứng dụng do AppMaster tạo ra tương thích với mọi cơ sở dữ liệu tương thích với PostgreSQL và sẵn sàng cho bộ chứa docker, giúp chúng có thể dễ dàng triển khai trên nhiều môi trường dựa trên đám mây khác nhau. Do đó, AppMaster cho phép chia tỷ lệ theo chiều ngang đơn giản và nhanh chóng.
Một ưu điểm mạnh mẽ khác của việc chia tỷ lệ theo chiều ngang là khái niệm về độ co giãn, đặc biệt phù hợp trong điện toán đám mây. Độ co giãn đề cập đến khả năng hệ thống tự động điều chỉnh và phân phối lại tài nguyên dựa trên nhu cầu. Điều này đạt được thông qua giám sát chặt chẽ và tự động điều chỉnh khối lượng công việc, trong đó các nút có thể được thêm hoặc xóa khi cần, tất cả đều không ảnh hưởng tiêu cực đến tính khả dụng hoặc hiệu suất của ứng dụng. Độ co giãn giúp giảm chi phí bằng cách đảm bảo hệ thống chỉ sử dụng các tài nguyên cần thiết cho nhu cầu hiện tại, thay vì cung cấp quá mức như trường hợp thường thấy trong mở rộng quy mô theo chiều dọc.
Các ứng dụng do AppMaster tạo ra được thiết kế để sử dụng với kiến trúc phụ trợ không trạng thái, một yếu tố hỗ trợ chính cho khả năng mở rộng theo chiều ngang. Bằng cách lưu trữ trạng thái ứng dụng theo cách phân tán bên ngoài các phiên bản máy chủ ứng dụng, mỗi phiên bản có thể hoạt động độc lập và mở rộng quy mô liền mạch như một phần của hệ thống tổng thể. Phương pháp thiết kế này đảm bảo mức độ sẵn sàng, khả năng chịu lỗi và hiệu suất cao, cho phép các ứng dụng AppMaster phát triển mạnh khi gặp tải cao hoặc khi nhu cầu thay đổi theo thời gian.
Cách tiếp cận mở rộng quy mô theo chiều ngang bao gồm một số đặc điểm chính mà hệ thống phần mềm phải xem xét để đảm bảo triển khai hiệu quả:
- Cân bằng tải: Đảm bảo lưu lượng truy cập vào được phân bổ đồng đều giữa các nút có sẵn, giảm nguy cơ quá tải của từng nút.
- Phân vùng hoặc phân chia dữ liệu: Chia các tập dữ liệu lớn thành các tập con nhỏ hơn và phân phối chúng trên nhiều nút, cho phép xử lý dữ liệu song song và hiệu quả.
- Sao chép: Duy trì các bản sao dữ liệu trên nhiều nút, đảm bảo khả năng phục hồi và tính sẵn sàng của hệ thống trong trường hợp nút bị lỗi.
- Thiết kế không trạng thái: Phát triển các thành phần máy chủ để xử lý các yêu cầu một cách độc lập, cho phép nhiều phiên bản hoạt động song song và mở rộng quy mô theo chiều ngang.
- Tự động mở rộng quy mô: Áp dụng các kỹ thuật như điều phối vùng chứa hoặc điện toán không có máy chủ để cho phép thêm và loại bỏ các nút dựa trên nhu cầu.
Tóm lại, mở rộng theo chiều ngang là một chiến lược thiết yếu cho các hệ thống phần mềm hiện đại, có thể mở rộng, cho phép chúng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng trong khi vẫn duy trì hiệu suất và độ tin cậy tối ưu. Bằng cách phân phối khối lượng công việc trên nhiều nút, các ứng dụng có thể phục vụ số lượng người dùng, kết nối và giao dịch đồng thời ngày càng tăng, từ đó cải thiện trải nghiệm của người dùng cuối. AppMaster, một nền tảng no-code mạnh mẽ để tạo các ứng dụng phụ trợ, web và di động, kết hợp các nguyên tắc này để tạo ra các ứng dụng được đóng gói, có thể mở rộng với hiệu suất tối ưu cho nhiều đối tượng khách hàng từ doanh nghiệp nhỏ đến doanh nghiệp.
