Skalierbarkeit bezeichnet die Fähigkeit von Systemen oder Organisationen, sich flexibel an veränderte Bedürfnisse anzupassen und mitzuwachsen. Insbesondere in der IT umfasst dieser Begriff die Anpassungsfähigkeit von Anwendungen, Speichern, Datenbanken und Netzwerken. Diese ist die Voraussetzung, um trotz veränderter Anforderungen an Größe oder Volumen weiterhin reibungslos zu funktionieren.
Ein skalierbares System kann zusätzliche Ressourcen nahtlos integrieren, um erhöhte Anforderungen zu bewältigen. Ebenso leicht kann es diese entfernen, wenn die Nachfrage sinkt. Diese Flexibilität ist essenziell in der digitalen Transformation, da Unternehmen oft feststellen, dass ihre bestehenden Systeme mit dem steigenden Datenvolumen nicht mehr Schritt halten können.
Aufgrund der anhaltenden Digitalisierung müssen Unternehmen widerstandsfähige und anpassungsfähige Systeme entwickeln. Diese müssen sowohl hohe Nutzerzahlen als auch neue Trends und erhöhte Produktivität bewältigen. Ein System, das sich dynamisch an die Nachfrage anpasst, muss hochgradig verfügbar sein. Ob solch ein System belastbar gegenüber steigenden Nutzerzahlen ist, kann durch Stress- und Leistungstests überprüft werden.
Vertikale und horizontale Skalierung
Bei der Skalierung unterscheiden sich zwei Hauptmethoden: vertikale und horizontale Skalierung. Vertikale Skalierung, auch als Scale-Up bekannt, bezieht sich auf die Erhöhung der Kapazität eines physischen Systems, beispielsweise wenn ein Server mehr Rechenleistung erhält. Diese Methode ist oft einfach zu implementieren und kosteneffektiv, stößt jedoch an physische Grenzen und erfordert irgendwann zusätzliche Maßnahmen, um weiter zu skalieren.
Horizontale Skalierung (auch Scale-Out genannt) steigert hingegen die Leistung durch Hinzufügen weiterer Systeme gleicher Art. Beispielsweise wird die Leistung eines Servers durch das Hinzufügen zusätzlicher Server verbessert. Dabei verteilt ein Load Balancer die Arbeitslast effizient auf die Server. Diese Methode bietet höhere Fehlertoleranz und geringere Ausfallzeiten, kann jedoch kostspielig sein. Eine Kombination aus lokalen und Cloud-Ressourcen kann hier eine wirtschaftliche Lösung sein.
Methoden
Praktische Anwendungen der IT-Skalierbarkeit sind etwa:
- Lastverteilung (Load-Balancing),
- Caching durch Content Delivery Networks (CDNs),
- Microservices,
- Sharding.
Load Balancer verteilen Benutzeranfragen auf mehrere Server, um Überlastungen zu vermeiden und die Verfügbarkeit sicherzustellen. CDNs beschleunigen den Zugriff auf statische Webinhalte, indem sie diese global verteilen und näher an den Endnutzer bringen, was die Belastung der Ursprungsserver reduziert. Microservices sind kleine, unabhängige Anwendungen, die in einer flexiblen und skalierbaren Architektur zusammenarbeiten. Diese Struktur ermöglicht eine agile Softwareentwicklung. Sharding, ein Konzept aus der Datenbankverwaltung, teilt große Datenbanken in kleinere, besser verwaltbare Einheiten auf. Dies verbessert die Leistung und Skalierbarkeit durch Verteilung der Arbeitslast auf mehrere Server.
Skalierbarkeit ist somit ein zentraler Aspekt moderner IT-Architekturen und essenziell für die erfolgreiche digitale Transformation von Unternehmen.
