skalierbarkeit

Skalierbarkeit bezeichnet die Fähigkeit eines Systems, einer Anwendung oder einer Organisation, mit zunehmendem Arbeitsaufkommen proportional oder effizient zu wachsen, ohne dass Leistung oder Kosten unverhältnismäßig ansteigen.

Es gibt vertikale Skalierung (scale up) durch Aufrüstung einzelner Ressourcen wie CPU oder RAM, und horizontale Skalierung (scale out) durch Hinzufügen weiterer Ressourcen oder Systeme. In der Cloud ist auch Auto-Scaling üblich, das Ressourcen basierend auf der aktuellen Last automatisch anpasst.

Wichtige Konzepte sind Entkopplung, Statelessness, Caching, Lastverteilung, Partitionierung (Sharding) und Replikation. Eine skalierbare Architektur vermeidet zentrale Engpässe, verteilt Lasten effizient und sorgt dafür, dass Einzelkomponenten unabhängig skaliert werden können.

Die Leistungsfähigkeit wird meist durch Metriken wie Throughput, Latenz und Verfügbarkeit gemessen. Skalierbarkeit stößt an Grenzen, wenn Koordination, Konsistenzmodelle oder I/O- und Netzwerkkosten zu großen Overheads führen. Das CAP-Theorem beschreibt Trade-offs zwischen Konsistenz, Verfügbarkeit und Partitionstoleranz.

Anwendungsbereiche sind Cloud-Dienste, Mikroservices, verteilte Datenbanken und Content Delivery Networks. Gute Skalierbarkeit erhöht Leistung und Verfügbarkeit, kann aber Kosten und Komplexität erhöhen. Eine systematische Skalierbarkeitsplanung umfasst Architekturentwürfe, Tests und Monitoring.