Scaling đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo linh hoạt và hiệu quả chi phí cho doanh nghiệp. Khái niệm này không chỉ là một phần của kỹ thuật, mà còn là chiến lược định hình sự thành công của một hệ thống IT. Scaling là quá trình điều chỉnh kích thước của hạ tầng để đáp ứng nhu cầu biến động. Nó bao gồm việc mở rộng (scale out) và co lại (scale in) tài nguyên để duy trì sự linh hoạt và đáp ứng hiệu quả đối với thay đổi trong môi trường.

Giả sử doanh nghiệp có một trang web thương mại điện tử. Trong các dịp khuyến mãi, lưu lượng truy cập có thể tăng đột ngột. Scaling giúp doanh nghiệp mở rộng hạ tầng để đảm bảo trang web có thể xử lý số lượng lớn người dùng cùng một lúc mà không làm giảm hiệu suất. Ngược lại, vào các ngày thường, khi lưu lượng thấp, doanh nghiệp có thể co lại tài nguyên để giảm chi phí vận hành.

Ý nghĩa của Scaling

Đáp ứng cao tải

Scaling đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng cao tải trong những thời điểm đặc biệt như các sự kiện khuyến mãi. Hệ thống có khả năng mở rộng tài nguyên khi lượng truy cập tăng cao, giữ cho trải nghiệm người dùng ổn định và giữ uy tín của doanh nghiệp.

Tiết kiệm chi phí khi thấp tải

Khi lưu lượng truy cập giảm, scaling giúp giảm số lượng tài nguyên được sử dụng. Việc này không chỉ giảm chi phí vận hành và bảo trì mà còn giúp doanh nghiệp duy trì sự linh hoạt và tối ưu hóa chi phí.

Trong giai đoạn mà linh hoạt và hiệu suất là chìa khóa của sự thành công, scaling trở thành một công cụ quan trọng. Doanh nghiệp có thể tận dụng lợi ích của scaling để đáp ứng nhanh chóng với biến động của thị trường và đồng thời tối ưu hóa chi phí, tạo ra một hệ thống công nghệ thông tin mạnh mẽ và hiệu quả.

Cách thức triển khai scaling trên hạ tầng máy chủ vật lý truyền thống

Trước đây, khi hệ thống CNTT chủ yếu được triển khai trên hạ tầng máy chủ vật lý truyền thống, việc scaling ứng dụng thường được thực hiện theo hai phương pháp chính là mở rộng theo chiều dọc và mở rộng theo chiều ngang:

Phương pháp này liên quan đến việc tăng cường tài nguyên trên một máy chủ hiện có để nâng cao hiệu suất của nó. Cụ thể, bạn có thể thêm bộ nhớ RAM, CPU hoặc tài nguyên lưu trữ vào máy chủ. Việc này giúp máy chủ hiện có xử lý tải công việc lớn hơn và duy trì hiệu suất cao hơn.

Mở rộng theo chiều dọc có một số hạn chế. Một trong những khó khăn lớn nhất là giới hạn về khả năng tăng cường tài nguyên. Điều này đồng nghĩa rằng có một giới hạn về việc bạn có thể “phình” máy chủ. Ngoài ra, việc tăng cường tài nguyên có thể đòi hỏi tắt máy chủ một thời gian, gây ra gián đoạn trong hoạt động của ứng dụng.

Trong phương pháp này, thay vì tăng cường tài nguyên trên máy chủ hiện có, bạn triển khai thêm máy chủ mới để phân phối tải công việc.Các hệ thống Cân bằng tải (Load balancer) được sử dụng để chia lưu lượng truy cập đồng đều giữa các máy chủ. Phương pháp này giúp tăng sự linh hoạt và khả năng mở rộng của hệ thống.

Tuy mở rộng theo chiều ngang giải quyết một số vấn đề của mở rộng theo chiều dọc, nhưng nó cũng đi kèm với khó khăn riêng. Cần thời gian và công sức để cấu hình và triển khai máy chủ mới. Việc quản lý nhiều máy chủ có thể trở nên phức tạp và đòi hỏi sự can thiệp thủ công liên tục.

Cách thức triển khai scaling với công nghệ ảo hóa

Sự ra đời của công nghệ ảo hóa đã đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc cải tiến quy trình scaling hệ thống so với máy chủ vật lý truyền thống. Thay vì phải thực hiện các thay đổi trên mức vật lý, ảo hóa cho phép chúng ta tạo ra và quản lý các máy ảo linh hoạt trên một hạ tầng vật lý duy nhất. Khi cần thêm tài nguyên, chúng ta có thể dễ dàng thực hiện mở rộng theo chiều dọc bằng cách tăng cường tài nguyên cho từng máy ảo.
Ngoài ra, công nghệ ảo hóa còn giúp chúng ta triển khai mô hình scaling theo chiều ngang một cách hiệu quả hơn. Thay vì phải mua và triển khai máy chủ mới, chúng ta có thể tạo ra nhiều máy ảo và triển khai chúng trên cùng một máy chủ vật lý, sử dụng tài nguyên một cách hiệu quả và giảm rủi ro về chi phí.

Công nghệ ảo hóa đã mang lại sự linh hoạt và khả năng quản lý tài nguyên hiệu quả trong quy trình scaling hệ thống. Việc triển khai và điều chỉnh các máy ảo trở nên nhanh chóng, dễ dàng và giảm thiểu rủi ro của sự gián đoạn dịch vụ, giúp doanh nghiệp thích ứng nhanh chóng với yêu cầu biến động của môi trường kinh doanh.

Tuy nhiên, tại thời điểm này, quá trình scaling thường phải được thực hiện thủ công đã đặt ra nhiều thách thức và khó khăn cho các đội ngũ quản trị hệ thống:

  • Đoán Định Lượng Tài Nguyên: Việc định lượng chính xác lượng tài nguyên cần thiết để đáp ứng tải làm việc là một thách thức. Dựa vào dự đoán không chính xác có thể dẫn đến việc cung cấp quá nhiều hoặc quá ít tài nguyên, đều làm giảm hiệu suất hệ thống hoặc tăng chi phí không cần thiết.
  • Thời Gian và Nhân Sự: Scaling thủ công đòi hỏi sự can thiệp tích cực từ các nhân viên quản trị hệ thống, tăng thời gian và nhân lực đầu tư vào quá trình mở rộng. Điều này có thể dẫn đến sự chậm trễ trong việc đáp ứng với biến động nhanh chóng của tải làm việc.
  • Rủi Ro Cao: Scaling thủ công thường đi kèm với rủi ro cao, đặc biệt là khi quá trình mở rộng phải thực hiện nhanh chóng. Việc thiếu sự tự động hóa có thể dẫn đến việc quên triển khai cài đặt, cập nhật, hoặc giảm khả năng đảm bảo an toàn của hệ thống.

Cuộc cách mạng Auto Scaling với công nghệ Cloud và Container

Trong bối cảnh những khó khăn này, các công nghệ tự động hóa scaling trên hạ tầng đám mây đã xuất hiện như một giải pháp đột phá. Những công nghệ này bổ sung các giải pháp cho phép theo dõi tải và cho phép tự động thực hiện quá trình mở rộng hoặc co lại tài nguyên dựa trên các chỉ số như lưu lượng truy cập, CPU, hoặc các yếu tố khác. Điều này giúp giảm bớt gánh nặng cho nhân sự, tối ưu hóa hiệu suất hệ thống và giảm rủi ro liên quan đến quá trình scaling thủ công. Sự tự động hóa cung cấp tính linh hoạt và khả năng đáp ứng nhanh chóng đối với biến động của môi trường, đồng thời giảm thiểu các sai sót có thể xuất hiện khi thực hiện một cách thủ công.

Auto Scaling Group với máy ảo

Tính năng Auto Scaling Group với máy ảo thường dựa trên Load balancer là một thành phần quan trọng trong quản lý hạ tầng đám mây, chịu trách nhiệm phân phối tải công việc đồng đều giữa các máy ảo trong một nhóm, đảm bảo hiệu suất và sẵn sàng cao. Load balancer có thể được cấu hình để phản hồi theo số lượng yêu cầu trên giây (req/s), là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự linh hoạt đối với biến động của lưu lượng truy cập. Hỗ trợ cả giao thức HTTP và TCP/UDP, load balancer cung cấp tính linh hoạt cho việc phục vụ ứng dụng web và các dịch vụ khác nhau. Người quản trị có thể chọn các thuật toán phân phối tải như Least Connection, Round Robin, hoặc theo Source IP để tối ưu hóa hiệu suất dựa trên yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Khả năng lựa chọn trên một nhóm máy ảo là tính năng quan trọng của load balancer, giúp tối ưu hóa sự đồng đều trong việc xử lý tải công việc và giảm rủi ro khi một máy ảo gặp sự cố.

Auto Scaling Group (ASG) là một tính năng cao cấp thường được sử dụng kết hợp với Load balancer để đảm bảo phân phối tải đồng đều giữa các máy chủ thành viên. ASG cho phép người quản trị định nghĩa các điều kiện auto scaling dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau. Một trong những cách phổ biến là dựa trên tải của các máy chủ thành viên, sử dụng các chỉ số như CPU sử dụng, lưu lượng truy cập, hoặc số lượng yêu cầu trên giây (req/s). ASG cũng hỗ trợ định nghĩa theo lịch, cho phép người quản trị xác định trước lịch trình cụ thể để điều chỉnh kích thước của nhóm. Người quản trị có thể đặt số lượng instances chạy hiện tại, số lượng instances tối thiểu và tối đa cho mỗi nhóm ASG. Số lượng tối thiểu đảm bảo rằng ít nhất có một số lượng instances duy trì ngay cả khi có biến động giảm. Ngược lại, số lượng tối đa giới hạn số lượng instances khi có biến động tăng, giúp kiểm soát chi phí và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên. ASG mang lại khả năng tự động mở rộng và co lại, giúp đảm bảo hiệu suất ổn định và chi phí hiệu quả. Bằng cách này, tính năng này trở thành một công cụ quan trọng cho việc quản lý và tối ưu hóa hạ tầng đám mây trong môi trường đòi hỏi sự linh hoạt và đáp ứng nhanh chóng.

Auto Scale với công nghệ Serverless Container Orchestration

Với sự ra đời của công nghệ Container và các nền tảng Serverless container orchestration đã đánh dấu một bước tiến đáng kể trong quản lý hạ tầng đám mây, mang lại nhiều lợi ích về hiệu suất và chi phí so với máy chủ ảo truyền thống. Đặc biệt, sự kết hợp giữa containerization và serverless computing mang lại sự tiết kiệm và linh hoạt chưa từng có.

Container giúp tối ưu hóa tài nguyên với sự linh hoạt và tiết kiệm chi phí. Container tiết kiệm tài nguyên hơn nhiều so với máy chủ ảo do chúng không cần chạy hệ điều hành riêng biệt. Container chỉ bao gồm ứng dụng và các thư viện cần thiết, giảm đáng kể kích thước và tăng tốc quá trình triển khai. Theo tính toán, chạy ứng dụng bằng Container có thể giúp doanh nghiệp có thể tiết kiệm đến 40% chi phí so với chạy ứng dụng bằng Máy ảo truyền thống.

Điều quan trọng là container có thể khởi động nhanh hơn Máy chủ ảo, giúp hệ thống đáp ứng nhanh chóng với tải công việc đột ngột. Container có thể scale hàng trăm lần chỉ trong 1 vài phút, nhanh hơn rất nhiều so với Máy chủ ảo. Sự linh hoạt này trở nên quan trọng khi kết hợp với khả năng auto scaling, cho phép hệ thống tự động mở rộng hoặc co lại dựa trên nhu cầu thực tế.

Các nền tảng Serverless container orchestration cung cấp một cách tiếp cận không còn giới hạn bởi việc quản lý hạ tầng. Doanh nghiệp không phải lo lắng về việc triển khai, giữ và cập nhật máy chủ, giảm bớt gánh nặng cho đội ngũ quản trị hệ thống. Ngoài ra, serverless giúp giảm chi phí hạ tầng, vì doanh nghiệp chỉ trả chi phí dựa trên thời gian thực tế ứng dụng chạy. Chẳng hạn, nếu hệ thống chạy 20 giờ trong một ngày với tải thấp và chỉ 4 giờ với tải cao, doanh nghiệp sẽ chỉ trả chi phí cho thời gian thực sự sử dụng, không phải trả chi phí liên tục cho máy chủ hoặc tài nguyên không sử dụng.

Khả năng auto scaling trong công nghệ Serverless Container Orchestration không chỉ đem lại sự linh hoạt và tiết kiệm chi phí mà còn giúp doanh nghiệp tập trung hơn vào phát triển ứng dụng và dịch vụ của mình, thay vì lo lắng về quản lý hạ tầng.

Sự linh hoạt và tối giản chi phí là yếu tố cần thiết cho sự thành công của các tổ chức và doanh nghiệp trong môi trường kỹ thuật số ngày nay. Auto scaling, dù thông qua công nghệ Auto Scaling Group với máy chủ ảo hoặc serverless container orchestration, là giải pháp mạnh mẽ giúp đạt được mục tiêu này. Khả năng tự động điều chỉnh tài nguyên theo nhu cầu thực tế không chỉ tăng cường hiệu suất hệ thống mà còn giảm bớt gánh nặng quản lý hạ tầng và chi phí không cần thiết. Auto scaling là một công cụ quan trọng, đồng hành cùng doanh nghiệp trong việc đối mặt với thách thức của thế giới số ngày nay.

Liên hệ với Sunteco

Vui lòng để lại lời nhắn, chúng tôi sẽ liên hệ với bạn trong thời gian sớm nhất!