可扩展性设计（一）相关概念

我们也可以把加机器得到的性能提升叫做横向扩展。

横向扩展（scale out）也叫水平扩展，指用更多的节点支撑更大量的请求。例如1台机器支撑10000TPS，两台机器是否能支撑20000TPS？

纵向扩展（scale up）也叫垂直扩展，扩展一个点的能力支撑更大的请求。通常通过提升硬件实现，例如把磁盘升级为SSD。

横向扩展通常是为了提升吞吐量，响应时间一般要求不受吞吐量影响即可。因为本身在访问量比较小的时候，响应时间就是可接受的范围，例如去分布式缓存get一条数据的响应时间在毫秒级，理想情况如图5-1所示，只要在吞吐量不断提升的情况下保持这个响应时间就可以。当然，响应时间和吞吐量在资源一定的情况下，通常是互斥关系，如果要降低响应时间，可以通过纵向扩展，提升单机能力，或者改变数据存储结构，压缩等方式。

                                                

                                                      图 5-1 响应时间和吞吐量随节点数变化关系图

AKF扩展立方体

提到可扩展性，就不得不提著名的AKF扩展立方体（Scalability Cube），AKF是ebay前副总裁Martin Abbott在《The Art of Scalability》一书中的经典理论，作者把系统在架构上的扩展性按照三个维度进行说明，如图5-2所示。 

                                         

                                                          图 5-2 AKF扩展立方体 

下面我们通过表格5-1简单说明一下三个轴适用的场景、优势及挑战。

                              

                                                          表格 5‑1 AKF扩展立方体