Trong bối cảnh khả năng mở rộng, tự động mở rộng quy mô là một khái niệm quan trọng giúp duy trì hiệu suất cao, đảm bảo phân bổ tài nguyên đầy đủ và tự động cân bằng tính khả dụng của hệ thống theo nhu cầu. Tự động mở rộng quy mô là một kỹ thuật cho phép tất cả các thành phần của hệ thống phần mềm phản ứng hiệu quả với việc tăng hoặc giảm lưu lượng truy cập của người dùng, từ đó ngăn ngừa tình trạng quá tải hệ thống và trải nghiệm người dùng kém do không đủ tài nguyên.
Mục tiêu chính của tự động mở rộng quy mô là tối ưu hóa hiệu suất hệ thống bằng cách phân bổ động các tài nguyên cần thiết khi nào và ở đâu cần thiết để hệ thống có thể dễ dàng xử lý các biến động về nhu cầu mà không lãng phí tài nguyên máy chủ một cách không cần thiết. Kỹ thuật này rất cần thiết cho các hệ thống phần mềm hiện đại, chẳng hạn như các hệ thống được tạo trên nền tảng AppMaster, vì nó đảm bảo các ứng dụng có thể mở rộng và có thể xử lý nhiều trường hợp sử dụng, từ doanh nghiệp nhỏ đến nhu cầu cấp doanh nghiệp.
Tự động chia tỷ lệ có thể đạt được theo hai chiều chính: chia tỷ lệ dọc và chia tỷ lệ ngang. Chia tỷ lệ theo chiều dọc liên quan đến việc điều chỉnh động kích thước của máy chủ, chẳng hạn như tăng hoặc giảm RAM, CPU hoặc dung lượng lưu trữ, dựa trên việc sử dụng tài nguyên. Mặt khác, chia tỷ lệ theo chiều ngang đề cập đến việc bổ sung hoặc loại bỏ máy chủ một cách linh hoạt để đáp ứng với những thay đổi về tải, đảm bảo rằng phần mềm có thể phân phối lưu lượng truy cập một cách hiệu quả trên nhiều phiên bản.
Có nhiều số liệu khác nhau có thể được theo dõi để xác định khi nào nên kích hoạt các hành động tự động mở rộng quy mô. Những điều này có thể bao gồm nhưng không giới hạn ở việc sử dụng CPU, mức sử dụng bộ nhớ, lưu lượng truy cập mạng vào hoặc ra, số yêu cầu mỗi giây và thời gian xử lý. Các số liệu cụ thể được theo dõi có thể tác động trực tiếp đến hiệu quả của giải pháp tự động mở rộng quy mô.
Có ba phương pháp chính để triển khai tự động mở rộng quy mô trong hệ thống phần mềm:
1. Cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ (IaaS): Cách tiếp cận này đòi hỏi phải tận dụng các nhà cung cấp dịch vụ đám mây như Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure hoặc Google Cloud Platform để quản lý các tài nguyên phần cứng cơ bản lưu trữ ứng dụng. Trong trường hợp này, quy trình tự động mở rộng quy mô được sở hữu và quản lý bởi nhà cung cấp đám mây, trong đó các nhà phát triển chỉ định các quy tắc, tham số và mục tiêu mở rộng quy mô mong muốn thông qua cấu hình. (Bản thân nền tảng của AppMaster minh họa cho cách tiếp cận như vậy.)
2. Nền tảng dưới dạng dịch vụ (PaaS): Trong phương pháp này, khả năng tự động mở rộng quy mô được cung cấp dưới dạng một tính năng trong nền tảng lưu trữ và quản lý ứng dụng. Các nhà phát triển có thể triển khai ứng dụng của họ trên các nền tảng này mà không phải lo lắng về tài nguyên cơ sở hạ tầng cơ bản hoặc cấu hình tự động mở rộng quy mô, giao trách nhiệm đó cho nhà cung cấp PaaS.
3. Tự động mở rộng quy mô tùy chỉnh: Chiến lược này đòi hỏi phải xây dựng cơ chế tự động mở rộng quy mô riêng, phù hợp với nhu cầu và yêu cầu cụ thể của ứng dụng và cơ sở hạ tầng. Tùy chọn này có thể cung cấp khả năng kiểm soát chi tiết hơn đối với các quy tắc và điều kiện mở rộng quy mô, nhưng nó cũng đòi hỏi nhiều nguồn lực và kiến thức chuyên môn hơn để triển khai và duy trì.
Tự động mở rộng quy mô cũng liên quan đến nhiều loại thuật toán khác nhau chi phối cách điều chỉnh tài nguyên. Thông thường, các thuật toán này có thể được phân thành ba loại chính:
1. Mở rộng quy mô phản ứng: Phương pháp này bao gồm việc giám sát các số liệu hệ thống được xác định trước và điều chỉnh tài nguyên một cách nhanh chóng khi các số liệu đó vi phạm các ngưỡng được xác định trước. Hoạt động mở rộng quy mô phản ứng nhằm đáp ứng các sự kiện trong thời gian thực và đưa ra quyết định dựa trên xu hướng dữ liệu lịch sử.
2. Chia tỷ lệ dự đoán: Chia tỷ lệ dự đoán sử dụng kỹ thuật máy học để phân tích các mô hình, xu hướng và biến động trong lịch sử về lưu lượng truy cập của người dùng, sau đó đưa ra dự đoán về các yêu cầu mở rộng quy mô trong tương lai của hệ thống. Bằng cách đó, phương pháp này có thể chủ động điều chỉnh các nguồn lực để dự đoán nhu cầu, cho phép quá trình mở rộng quy mô diễn ra suôn sẻ hơn.
3. Chia tỷ lệ kết hợp: Như tên cho thấy, phương pháp này kết hợp các khía cạnh tốt nhất của cả tỷ lệ phản ứng và dự đoán để cung cấp giải pháp tự động mở rộng quy mô thích ứng và mạnh mẽ hơn. Nhìn chung, quy mô kết hợp sử dụng các thuật toán dự đoán để hướng dẫn lập kế hoạch công suất dài hạn, đồng thời dựa vào quy mô phản ứng để giải quyết những biến động ngắn hạn, đột ngột về nhu cầu.
Tóm lại, tự động mở rộng quy mô là điều cần thiết để duy trì các hệ thống phần mềm hiệu suất cao, có khả năng mở rộng, có khả năng thích ứng với các nhu cầu khác nhau của người dùng. Việc triển khai chiến lược tự động mở rộng quy mô hiệu quả bao gồm việc chọn kích thước tỷ lệ phù hợp (dọc hoặc ngang), chọn phương pháp triển khai thích hợp (IaaS, PaaS hoặc tùy chỉnh) và sử dụng các thuật toán phù hợp (phản ứng, dự đoán hoặc kết hợp). Nhờ nền tảng AppMaster được xây dựng có tính đến khả năng mở rộng, các nhà phát triển có thể nhanh chóng và hiệu quả tạo ra các giải pháp phần mềm mạnh mẽ phù hợp với yêu cầu luôn thay đổi của doanh nghiệp và các ngành.
