skaalauksellisuus

Skaalauksellisuus eli skaalautuvuus on järjestelmän tai palvelun kyky säilyttää tai parantaa suorituskykyä, kun kuorma tai käytettävissä oleva kapasiteetti kasvaa. Se kuvaa miten hyvin järjestelmä voi sopeutua suurempaan käyttäjä- tai tiedonkulkuun ilman olennaisia toiminnallisia rajoitteita. Skaalautuvuus on keskeinen huomio erityisesti pilvi- ja hajautetuissa arkkitehtuurissa.

Skaalautuvuutta voidaan tarkastella useassa ulottuvuudessa. Pysty- eli vertikaalinen skaalaus tarkoittaa olemassa olevan palvelimen tehojen lisäämistä (esimerkiksi lisää CPU- ja muistivarantoja). Vaaka- eli horisontaalinen skaalaus puolestaan merkitsee uuden tilan lisäämistä useampia samanlaisia solmuja tai palveluita käyttävän järjestelmän ympärille, usein kuormantasauksen ja tilankäytön jakamisen avulla. Elastinen skaalaus yhdistää nämä sekä mahdollistaa automaattisen skaalautumisen kuormituksen mukaan.

Rakenteellisesti skaalautuva järjestelmä hyödyntää usein stateless-rajapintoja, jolloin yksittäiset tilat eivät sido prosesseja tiettyyn solmuun. Datan osittaminen (sharding), hajautetut tietokannat sekä välimuistit ja sisällönjakelujärjestelmät tukevat skaalaamista suurissa järjestelmissä. Consistency- ja availability-haasteet sekä CAP-teoreema vaikuttavat suunnitteluun; monet järjestelmät soveltavat eventual consistency -mallia tai rajoitettua transaktiokontrollia skaalan kasvussa.

Mittarit ja haasteet liittyvät läpäisyyn (throughput), vasteaikaan (latenssi), käytettävissä olevaan kapasiteettiin ja kokonaiskustannuksiin. Ongelmiin kuuluvat koordinaation monimutkaisuus, datan jakaminen ja synkronointi sekä epäonnistumisten hallinta. Hyvin suunniteltu skaalautuvuus mahdollistaa resurssien tehokkaan käytön, paremmat vasteajat ja skaalautuvat kustannukset suurten kuormien alla.