Antwort.

Die Skalierung der Architektur ist die Auswahl von Ansätzen, die es dem System ermöglichen, steigende Lasten ohne Leistungseinbußen und Zuverlässigkeitsverluste zu verarbeiten.

Es gibt zwei Arten der Skalierung:

• Vertikal (Erhöhung der Ressourcen eines Servers: CPU, RAM).
• Horizontal (Erhöhung der Anzahl von Instanzen des Dienstes, die auf mehrere Server verteilt sind).

Wichtige Strategien umfassen:

• Verwendung von Lastenausgleichern, um Anfragen gleichmäßig zu verteilen.
• Aufteilung der Anwendung in unabhängige Dienste (z. B. Microservices), damit diese unabhängig skaliert werden können.
• Verwendung von Warteschlangen und Nachrichten-Brokern, um Spitzenlasten asynchron zu verarbeiten.
• Replikation und Sharding von Datenbanken — verschiedene Datenbanken betreuen ihre Datensegmente.

Beispiel mit Kubernetes (horizontale Skalierung):

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: myapp
spec:
  replicas: 5
  template:
    spec:
      containers:
      - name: myapp
        image: myapp:latest

Wichtige Merkmale:

• Erlaubt die Verarbeitung von plötzlichen Lastspitzen ohne Ausfallzeiten.
• Bei der horizontalen Skalierung ist es einfacher, Ausfallsicherheit zu erreichen.
• Der Zustand muss sorgfältig entworfen werden (Stateful vs. Stateless-Dienste).

Trickfragen.

Kann man einen Stateful-Dienst genauso einfach skalieren wie einen Stateless?

Nein, Stateful-Dienste (z. B. Datenbanken) benötigen komplexe Replikations- und Konsistenzmechanismen. Stateless-Dienste lassen sich leicht klonen und in mehreren Instanzen bereitstellen.

Erlaubt eine einzige Datenbank eine einfache Handhabung der Last bei vertikaler Skalierung?

Nur bis zu einem bestimmten Punkt. Danach entsteht ein "Flaschenhals", dessen Lösung die horizontale Skalierung durch Sharding oder Migration auf verteilte DBMS ist.

Kann man monolithische Anwendungen effektiv skalieren?

Es kann möglich sein, bringt jedoch große Einschränkungen mit sich — Monolithen skalieren in der Regel horizontal schlecht, und es ist schwieriger, Kopien bei sich ändernder Last hinzuzufügen und zu warten.