Horizontale Skalierung bezieht sich auf die Erweiterung eines Systems, indem zusätzliche Ressourcen hinzugefügt werden, um die Kapazität zu erhöhen. Dies geschieht in der Regel durch Hinzufügen weiterer Server, Computer oder Knotenpunkte in einem Netzwerk. Bei der horizontalen Skalierung werden die Lasten auf mehrere Ressourcen verteilt, um die Gesamtleistung zu steigern.

Vertikale Skalierung bezieht sich auf die Verbesserung der Leistung eines Systems, indem die vorhandenen Ressourcen verbessert oder aufgerüstet werden. Dies kann beispielsweise durch den Austausch von Hardwarekomponenten wie Prozessoren oder Speicher erfolgen.

Horizontale und vertikale Skalierung

Definition

Skalierung bezeichnet die Anpassung der IT-Infrastruktur an steigende oder sinkende Anforderungen hinsichtlich Leistung, Speicherplatz oder Benutzeranzahl.

Vertikale Skalierung (Scale Up)

Bei der vertikalen Skalierung wird die Leistung eines bestehenden Systems erhöht, indem zusätzliche Hardware-Ressourcen bereitgestellt werden.

Beispiele:

Mehr Arbeitsspeicher (RAM)
Schnellere CPU
Zusätzliche CPU-Kerne
Größere SSD oder Festplatte

    Vorher:
    Server
    4 CPU-Kerne
    8 GB RAM

    ↓

    Nachher:
    Server
    16 CPU-Kerne
    64 GB RAM

Vorteile:

Einfache Umsetzung
Keine komplexe Lastverteilung notwendig

Nachteile:

Physische Grenzen der Hardware
Single Point of Failure bleibt bestehen

Horizontale Skalierung (Scale Out)

Bei der horizontalen Skalierung werden zusätzliche Server oder Systeme hinzugefügt, um die Last auf mehrere Systeme zu verteilen.

Beispiele:

Mehrere Webserver hinter einem Load Balancer
Zusätzliche Datenbankknoten
Erweiterung eines Kubernetes-Clusters

    Vorher:
    1 Webserver

    ↓

    Nachher:
    Webserver 1
    Webserver 2
    Webserver 3
          │
    Load Balancer

Vorteile:

Hohe Ausfallsicherheit
Nahezu unbegrenzte Erweiterbarkeit
Bessere Lastverteilung

Nachteile:

Komplexere Administration
Zusätzliche Infrastruktur notwendig

Vergleich

Merkmal	Vertikale Skalierung	Horizontale Skalierung
Bezeichnung	Scale Up	Scale Out
Maßnahme	Mehr Ressourcen für einen Server	Mehrere Server hinzufügen
Ausfallsicherheit	Gering	Hoch
Komplexität	Niedrig	Höher

Prüfungsantwort (kurz)

Bei der vertikalen Skalierung (Scale Up) wird die Leistung eines bestehenden Systems durch zusätzliche Ressourcen wie CPU, RAM oder Speicher erhöht. Bei der horizontalen Skalierung (Scale Out) werden weitere Server oder Systeme hinzugefügt, um die Last auf mehrere Instanzen zu verteilen. Horizontale Skalierung bietet eine höhere Ausfallsicherheit und bessere Erweiterbarkeit.

Merksatz

Vertikal = größerer Server ⬆️
Horizontal = mehr Server ➡️