Damir Špoljarič

Scaling je často skloňované slovo a zaklínadlo všech moderních online apps jako must have. Byť je často škálování považováno za výhradní atribut infrastruktury, pravdou je, že škálování ovlivňuje zejména aplikace a její technologické požadavky. Vysvětlíme si, čemu byste se měli jako vývojáři moderních aplikací pokusit vyhnout, aby byla zajištěna maximální možnost škálování.

Scaling, Autoscaling, Scale-up, Scale-out

Na začátek krátké vysvětlení základních pojmů. Škálování, tedy scaling, je navyšování výpočetních prostředků aplikací nebo paralelizace výpočetních jednotek (v zásadě stále „přidávání výkonu“). Pokud se má škálování odehrávat dynamicky a automaticky dle aktuální potřeby, jde o autoscaling. Autoscaling se rozhoduje podle různých metodik – load serveru, objem datových toků, počet requestů, latence requestu, množství chyb, které vrací aplikace z důvodu nemožnosti request odbavit.

V Zeropsu budeme u autoscaling podporovat téměř vše zde uvedené. Oproti AWS a jiným obdobným tradičním cloudovým službám však nebudeme uživatele trápit laděním metrik a Zerops provede nastavení podle best practices pro daný use case, zkrátka Zero Operations ;-).

škálování: scale up vs. scale out

Scale-up je model vertikálního škálování, což je nejtypičtější způsob škálování, na který aplikace nemusí být nijak zvlášť připravená. V zásadě jde o navyšování výkonu serveru. Tento model má tu nevýhodu, že často nejde provádět za běhu, jeho možnosti nejsou neomezené a je také možné, že některé aplikace již nedokáží takový výkon v rámci jednoho serveru utilizovat a bottleneck je poté někde „uvnitř“ aplikace.

Scale-out je škálování formou paralelizace výpočetních jednotek – přidávání serverů, virtuálních serverů, kontejnerů za load balancerem. Na tento způsob škálování musí být aplikace připravena, výhodou oproti tomu je větší rozsah možností škálování.

Scaling killer 1 – relační databáze

Nejtypičtějším zabijákem škálování jsou relační databáze (MySQL, PostgreSQL, …), což jsou produkty, které vznikly před více než 20 lety v době, kdy pojem škálování v tomto pojetí prakticky neexistoval. Podpora pro clusterování byla různě dolepována až následně, popř. řešena jinými produkty třetích stran. Nejdříve je tedy potřeba se zamyslet, zda vůbec relační databázi ve vaší aplikaci potřebujete používat.

Například e-shopy s objednávkami, fakturami, uživateli apod., vyžadující ukládání dat do něčeho, co splňuje vlastnosti ACID, se bez relační databáze neobejdou. Zamyslete se nad tím, zda není možné v případě vašeho use case použít některou z noSQL databází, které byly většinou už od začátku koncipovány jako clusterovatelné, tedy škálovatelné.

Stále se ještě setkávám s tím, že někdo do relační databáze ukládá logy, sessions a další, což jsou všechno věci, na které existují specializované nástroje (pro sessions například in-memory noSQL databáze redis, logy např. syslog apod.). Naprosto nejhorší z pohledu škálování a relačních databází jsou zápisové operace, kde je reálná možnost škálování pouze vertikálně.

U selectů je ještě možné provoz rozdělit. Například Amazon RDS umožňuje přidávat read-only replicy, Zerops bude podporovat Galera cluster jako službu a bude zajišťovat výrazně větší pohodlí z pohledu škálování. Nicméně princip nemožnosti škálovat zápisové operace horizontálně platí v obou případech. Měli byste se tak vyhnout například využívání relační databáze k ukládání různých statistik, číselných řad a dalších (přesně k tomuto účelu se hodí více noSQL databáze – mongo, ElasticSearch apod.).

Relační databázi z pohledu horizontálního škálování je třeba brát jako nutné zlo a operace, zejména zápisové, je potřeba maximálně omezit z pohledu náročnosti a intenzity.

Scaling killer 2 – sdílený filesystém

Moderní aplikace se bez sdíleného filesystému již obejdou, drtivá většina aplikací však stále ne. Aplikace předpokládá, že má v adresářové struktuře uloženy kromě aplikace i data – tedy obrázky, logy atd. Špatně napsané aplikace ukládají do adresářové struktury různé cache. Filesystém je další desítky let starou záležitostí, která již měla dávno zhynout.

Pokud se nebavíme o aplikaci globálního rozsahu a nepracuje se s filesystémem nekoncepčně, nejde zas o takový problém, protože se na limity pravděpodobně nemusí nikdy narazit. Pokud se ale s FS pracuje nekoncepčně, hrozí zásadní problém, který žádné škálování ničeho většinou nevyřeší, navíc jde často o problémy, které o sobě nedají vědět dříve, než se reálně projeví.

Typicky jde o :

  • špatnou adresářovou strukturu – ukládání statisíců (nebo mnohem více) objektů (souborů, adresářů) v jednom adresáři. Otevření takového adresáře pak mnohdy trvá spoustu minut.
  • velké množství operací s filesystémem – zbytečné operace při každém přístupu uživatele nad mnoha soubory a generování lstat operací (typicky jsou to funkce v PHPku na ověření existence obrázku při každém přístupu apod. nebo absence souborové cache, kdy aplikace při každém přístupu generuje přístup na filesystém)
  • ukládání cache do adresářové struktury – pokud ukládání do adresářové struktury, tak určitě ne do sdíleného filesystému mezi více servery, ale do ramdisku na lokálním serveru. Na sdíleném filesystému krok přetížení hrozí čekáním na soubor cache vlivem zámku souboru, který zrovna vytvořil jiný server, který s cache pracuje.
shared filesystem / sdílený filesystém

Jak si poradit bez sdíleného filesystému? Je nutné dodržovat základní filosofii rozdělení aplikace a dat. Aplikace by měla být provozuschopná i v read-only režimu (poté může běžet klidně v ramce) a neměla by vytvářet žádné lokální soubory (případný temp adresář pro dočasná nedůležitá data se řeší jako jeden zapisovatelný adresář umístění také na ramdisku). S daty se pracuje tak, že se použijí nástroje, které jsou k tomu určené – například syslog pro vzdálené logování, object storage pro práci s obrázky a dalšími uživatelskými daty, no a samozřejmě databáze.

Výše uvedení zabijáci škálování jsou nejčastější příčinou zhoršených možností škálování infrastruktury, se kterými se 11 let setkáváme u velkých internetových projektů.

Během 16 let jsme provedli úspěšnou migrací stovky klientů. Pomůžeme i vám.

  1. Domluvte se na konzultaci

    Stačí nám zanechat kontakt. Obratem se vám ozveme.

  2. Bezplatný návrh řešení

    Nezávazně probereme, jak vám můžeme pomoct. Navrhneme řešení na míru.

  3. Profesionální realizace

    Připravíme vám prostředí pro bezproblémovou migraci dle společného návrhu.

Zanechte nám svůj e-mail nebo telefon

Nebo nás kontaktujte napřímo

+420 246 035 835 V provozu 24/7
konzultace@vshosting.cz
Zkopírovat
Obratem se vám ozveme
Pouze do konce června!
PRVNÍ MĚSÍC ZDARMA JEN DO 30.6.
Nechte si na e-mail poslat slevu na Windows hosting.
Pouze do konce června!
PRVNÍ MĚSÍC ZDARMA JEN DO 30.6.
Nechte si na e-mail poslat slevu na Windows hosting se správou.
PŘIDEJTE SE K ÚSPĚŠNÝM FIRMÁM
Ušetřete si čas a napište si o nezávazný audit vašeho technického řešení zdarma.
Ušetřete si čas a napište si o nezávazný audit vašeho technického řešení zdarma.
PŘIDEJTE SE K ÚSPĚŠNÝM FIRMÁM
NÁVRH INFRASTRUKTURY ZDARMA
Nechte si od našich expertů ZCELA ZDARMA A NEZÁVAZNĚ navrhnout serverovou infrastrukturu s kompletní správou. Stačí zanechat svůj e-mail.
Nechte si od našich expertů ZCELA ZDARMA A NEZÁVAZNĚ navrhnout serverovou infrastrukturu s kompletní správou. Stačí zanechat svůj e-mail.
NÁVRH INFRASTRUKTURY ZDARMA
AKCE NA HOSTING JEN DO KONCE MĚSÍCE
Managed server na míru a o 20 % levněji! Zanechte NEZÁVAZNĚ e-mail a nepropásněte šanci na slevu.
Managed server na míru a o 20 % levněji! Zanechte NEZÁVAZNĚ e-mail a nepropásněte šanci na slevu.
AKCE NA HOSTING JEN DO KONCE MĚSÍCE
BEZPLATNÁ KONZULTACE a návrh infrastruktury
Nepropásněte šanci na konzultaci i návrh infrastruktury ZDARMA. Stačí zanechat e-mail.
Nepropásněte šanci na konzultaci i návrh infrastruktury ZDARMA. Stačí zanechat e-mail.
BEZPLATNÁ KONZULTACE a návrh infrastruktury
FREE CONSULTATION and infrastructure design
Don’t miss out on getting a consultation and infrastructure design for FREE. Just leave your email below.
Don’t miss out on getting a consultation and infrastructure design for FREE. Just leave your email below.
FREE CONSULTATION and infrastructure design
Pouze do konce června!
NENECHTE SI UTÉCT MIMOŘÁDNOU AKCI
Nechte si zcela nezávazně poslat slevu na Windows řešení.
Pouze do konce června!
NENECHTE SI UTÉCT MIMOŘÁDNOU AKCI
Nechte si zcela nezávazně poslat slevu na Windows řešení.
TENTO WEBINÁŘ JIŽ PROBĚHL

Chcete dostat zprávu o další webináři? 

Zanechte svůj e-mail.

TENTO WEBINÁŘ JIŽ PROBĚHL
AKCE NA HOSTING JEN DO KONCE MĚSÍCE
Managed server na míru a o 20 % levněji! Zanechte NEZÁVAZNĚ e-mail a nepropásněte šanci na slevu.
Managed server na míru a o 20 % levněji! Zanechte NEZÁVAZNĚ e-mail a nepropásněte šanci na slevu.
AKCE NA HOSTING JEN DO KONCE MĚSÍCE
Pouze do konce měsíce!
NENECHTE SI UTÉCT MIMOŘÁDNOU AKCI
Nechte si zcela nezávazně poslat slevu na Windows řešení.
Pouze do konce měsíce!
NENECHTE SI UTÉCT MIMOŘÁDNOU AKCI
Nechte si zcela nezávazně poslat slevu na Windows řešení.
Pouze do konce měsíce!
NENECHTE SI UTÉCT MIMOŘÁDNOU AKCI
Nechte si zcela nezávazně poslat poukaz na návrh Kubernetes řešení na míru.
Pouze do konce měsíce!
NENECHTE SI UTÉCT MIMOŘÁDNOU AKCI
Nechte si zcela nezávazně poslat poukaz na návrh Kubernetes řešení na míru.
Dozvěděli jste se vše, co vás zajímalo?
Pojďme se pobavit o privátním cloudu na hardwaru HPE. Stačí nám na sebe zanechat kontakt.
Zajímá Vás VMware privátní cloud na špičkovém hardwaru HPE?
Zanechte nám kontakt a můžeme se o něm pobavit více.
JAK PŘIPRAVIT E-SHOP NA VÁNOČNÍ SEZÓNU

Zveme vás na online webinář
Jak připravit e-shop na vánoční sezónu s Ondřejem Flídrem, seniorním infrastrukturním administrátorem vshostingu.

Kdy: 28. 7. 2022 v 11 hodin
Kde: Online
Za kolik: Zdarma

WEBINÁŘ
JAK PŘIPRAVIT E-SHOP NA VÁNOČNÍ SEZÓNU
WEBINÁŘ
Máme 16 let unikátního know-how. Náš tým zkušených administrátorů vám ušije řešení přesně na míru.
Windows řešení od top expertů na spravovaný hosting
Máme 16 let unikátního know-how. Náš tým zkušených administrátorů vám ušije řešení přesně na míru.
Windows řešení od top expertů na spravovaný hosting
Jsme největší experti na managed služby na trhu
Ušetřete si čas, napište si o nezávazný audit vašeho technického řešení zdarma nebo se jen s námi pobavte o možnostech.
Ušetřete si čas, napište si o nezávazný audit vašeho technického řešení zdarma nebo se jen s námi pobavte o možnostech.
Jsme největší experti na managed služby na trhu