El escalamiento vertical, también conocido como escalamiento vertical, incluye agregar más potencia a tu servidor existente. Mantienes el mismo nodo de base de datos, pero le das más CPU, memoria o almacenamiento para que haga su trabajo.

Por lo general, esta es la forma tradicional de escalar bases de datos relacionales. Mantiene la arquitectura simple porque todos tus datos siguen estando en un solo lugar.

Beneficios

• Simplicidad: Tu código sigue siendo el mismo porque la base de datos sigue pareciendo una sola máquina para tu aplicación.
• Mantenimiento más sencillo: Solo tienes un servidor para administrar y actualizar.
• Coherencia: No tienes que preocuparte por sincronizar datos entre varios servidores.

Desafíos

• Límites estrictos: Cada máquina tiene una capacidad máxima. Con el tiempo, no podrás agregar más hardware a un solo servidor.
• Tiempo de inactividad: Con frecuencia, debes dejar la base de datos sin conexión por un momento para realizar estas actualizaciones de hardware.
• Punto único de fallo: Si ese servidor falla, toda tu aplicación puede fallar con él.

Los servicios de bases de datos administradas, como Cloud SQL, pueden facilitar el escalamiento vertical, ya que te permiten cambiar el tamaño de la máquina con solo unos clics, pero es importante recordar que es posible que aún alcances esos límites de hardware físico.

A pequeña escala: Imagina una startup de rápido crecimiento que ejecuta una app web en una sola base de datos. Cuando el tráfico comienza a aumentar, pueden pasar a una instancia más grande, lo que, a su vez, les da más potencia de procesamiento para manejar los visitantes adicionales sin necesidad de reescribir el código de la aplicación.

Escala empresarial: Una gran empresa con un sistema heredado también podría usar el escalamiento vertical. Estos sistemas suelen depender de relaciones complejas entre los datos. Como el código está diseñado para una sola base de datos, pueden escalar verticalmente con más potencia en esa máquina en lugar de intentar migrar a un sistema distribuido.

Necesidades internas: Algunas empresas también usan el escalamiento vertical para la generación de informes internos. Podrían agregar más RAM a su servidor de base de datos principal para que pueda procesar consultas grandes y con muchos recursos más rápido sin ralentizar la experiencia de los usuarios habituales.

El escalamiento horizontal, o escalar horizontalmente, indica agregar más máquinas a tu sistema de base de datos en lugar de hacer que una máquina sea más potente, lo que distribuye el trabajo en un grupo de servidores. Es un concepto fundamental en la computación en la nube y los sistemas distribuidos modernos.

Los ingenieros usan técnicas como fragmentación, en la que se dividen tus datos en fragmentos más pequeños en diferentes servidores, y replicación, en la que se copian datos en varios nodos, para que esto funcione.

Beneficios

• Crecimiento ilimitado: Puedes seguir agregando más máquinas a medida que crecen tus necesidades.
• Alta disponibilidad: Como tienes varios servidores, el sistema permanece en línea incluso si falla un nodo.
• Rentabilidad: Puedes usar hardware estándar más económico en lugar de comprar un servidor masivo y costoso.

Desafíos

• Complejidad: Tu aplicación necesita saber cómo comunicarse con varios servidores, lo que agrega desafíos de diseño.
• Coherencia de los datos: Mantener los datos sincronizados en muchas máquinas diferentes puede ser difícil de administrar.
• Cambios en el código: Es posible que debas cambiar el código de tu aplicación para administrar un entorno de base de datos distribuida.

Una base de datos SQL distribuida como Spanner puede ayudarte a administrar estos desafíos. Spanner se encarga de la difícil tarea de sincronizar los datos en varias máquinas por ti, por lo que no tienes que dividir tus datos manualmente ni perder la seguridad de una base de datos relacional. Esto te permite escalar horizontalmente sin que tu sistema sea demasiado complejo.

Capacidad: Una plataforma global de comercio electrónico podría usar el escalamiento horizontal durante grandes evento de ofertas. Cuando millones de personas visitan el sitio a la vez, el sistema puede volver a equilibrar automáticamente los datos en los nodos nuevos para manejar el tráfico, lo que garantiza que ningún servidor se sobrecargue.

Redundancia: Las aplicaciones financieras fundamentales a veces también usan el escalamiento horizontal. Pueden distribuir su base de datos en varias ubicaciones físicas, conocidas como zonas de disponibilidad. Esta configuración ayuda a garantizar que, si un centro de datos tiene un problema, la aplicación siga funcionando, lo que mantiene su promesa de coherencia de los datos.

Proximidad: Una empresa global de videojuegos podría implementar nodos de bases de datos en diferentes partes del mundo. La ubicación de un nodo de la base de datos más cerca del jugador permite ofrecer una experiencia rápida y fluida con una latencia muy baja. Por ejemplo, si un jugador vive en Tokio, sus datos de perfil se almacenan en un nodo de base de datos de Tokio para lecturas y escrituras ultrarrápidas.

La principal diferencia entre el escalamiento horizontal y el vertical es cómo agregan recursos a tu sistema. El escalamiento vertical aumenta la potencia de una máquina, mientras que el escalamiento horizontal agrega más máquinas a tu red.

Cuando decidas cómo quieres escalar tu base de datos, la elección suele depender de tu presupuesto, la cantidad de datos que tienes y el tiempo de actividad que necesitas. El consejo típico es el siguiente:

• Si tienes una cantidad de tráfico predecible y moderada, es más fácil comenzar con el escalamiento vertical porque es más sencillo y rápido de configurar.
• Si estás creando para una escala global o necesitas un tiempo de actividad constante, se recomienda que planifiques el escalamiento horizontal desde el principio. Requiere más trabajo de diseño, pero puede ahorrarte grandes dolores de cabeza más adelante.