Auto Scaling là gì? Lợi ích khi sử dụng Auto Scaling

Trong thời đại số hóa ngày nay, việc quản lý tài nguyên hiệu quả cho các ứng dụng và hệ thống đám mây đã trở thành một thách thức lớn đối với doanh nghiệp. Đó là lúc Auto Scaling - công nghệ tự động điều chỉnh tài nguyên ra đời và nhanh chóng trở thành giải pháp ưu việt cho vấn đề này. Trong bài viết sau đây, Viettel IDC sẽ giúp bạn hiểu rõ Auto Scaling là gì, khám phá những ưu điểm nổi bật của nó đồng thời giải mã cách thức hoạt động của công nghệ này.

Auto scaling là gì?

Auto Scaling là một phương pháp, một tính năng cho phép điều chỉnh tự động số lượng tài nguyên máy tính dựa trên nhu cầu thực tế và bối cảnh sử dụng. Trong đó, tài nguyên máy tính ở đây được hiểu là RAM, CPU, GPU, ổ cứng SSD (hoặc HDD), bo mạch chủ,...

Ví dụ, khi một website đột ngột tăng lưu lượng truy cập đột biến, tính năng Auto Scaling sẽ tự động mở rộng và thêm tài nguyên để đảm bảo hiệu suất, đem lại trải nghiệm mượt mà cho người dùng. Trong trường hợp ngược lại, khi lượng truy cập không quá lớn hoặc nằm ở mức thấp, không gian tài nguyên sẽ tự động bị thu hẹp, giảm bớt để đảm bảo chi phí được duy trì ở mức tiết kiệm nhất.

Auto Scaling là tính năng đặc biệt trong điện toán đám mây bởi đối với các môi trường lưu trữ truyền thống như data center, các tài nguyên phần cứng luôn bị giới hạn. Chính vì vậy, việc mở rộng tài nguyên luôn khó khăn hơn.

Ưu điểm của Auto scaling

Auto scaling là một tính năng quan trọng trong quản lý tài nguyên đám mây hiện đại. Tại sao lại như vậy? Dưới đây là những ưu điểm vượt trội mà Auto Scaling mang lại cho doanh nghiệp:

1. Tối ưu quy mô tài nguyên theo nhu cầu

Trong thực tế, các doanh nghiệp sẽ thường xuyên phải đối mặt với tình trạng tăng giảm tải lượng công việc đột biến. Điều này có thể xảy ra trong nhiều tình huống khác nhau như khi lưu lượng truy cập website biến động do chiến dịch quảng cáo hoặc sự kiện, khi tài nguyên hệ thống như CPU hoặc bộ nhớ đạt ngưỡng giới hạn (thường là 80% công suất), hoặc khi có yêu cầu xử lý dữ liệu phức tạp gia tăng và tải lượng input/output cao.

Với đặc tính tối ưu tài nguyên theo nhu cầu, giảm khi không cần thiết và tăng khi có yêu cầu đặc thù. Auto Scaling sẽ tự động điều chỉnh số lượng tài nguyên dựa trên nhu cầu thực tế của ứng dụng. Khi lưu lượng truy cập tăng, hệ thống nhận biết và tự động thêm tài nguyên để đáp ứng nhu cầu. Ngược lại, khi lưu lượng giảm, tài nguyên dư thừa sẽ được giải phóng.

2. Đảm bảo mức chi phí tốt nhất

Bằng cách chỉ sử dụng tài nguyên đúng mức cần thiết, Auto Scaling giúp doanh nghiệp tối ưu hóa chi phí vận hành. Ví dụ như trong thời điểm lưu lượng thấp, việc giảm số lượng tài nguyên hoạt động giúp tiết kiệm đáng kể chi phí. Điều này đặc biệt hữu ích cho các doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng tài nguyên biến động theo thời gian.

3. Tính tự động, linh hoạt

Auto Scaling có cơ chế hoạt động hoàn toàn tự động, loại bỏ nhu cầu can thiệp thủ công của đội ngũ IT. Điều này đã được thể hiện rất rõ thông qua tên gọi của chính tính năng này.

Cụ thể, hệ thống sẽ liên tục giám sát các chỉ số hiệu suất và tự động điều chỉnh tài nguyên theo các quy tắc được định sẵn. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian và công sức mà còn cho phép doanh nghiệp phản ứng nhanh chóng với những thay đổi đột ngột về nhu cầu.

4. Đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cho hệ thống

Auto Scaling giúp duy trì hiệu suất ổn định của ứng dụng bất kể lưu lượng truy cập biến động như thế nào. Bằng cách tự động thêm tài nguyên khi cần, hệ thống có thể xử lý các đợt tăng lưu lượng đột ngột mà không bị quá tải. Điều này đảm bảo trải nghiệm người dùng luôn được duy trì ở mức tốt nhất, ngay cả trong những thời gian cao điểm.

Chính bởi những ưu điểm tuyệt vời đó, Viettel IDC đã nghiên cứu và phát triển tính năng Auto Scaling dành cho các nhóm cấu hình Node Group dựa trên công cụ HPA (Horizontal Pod Autoscaling) - Auto Scale Worker Node. Đây là một tính năng nằm trong dịch vụ vOKS (Viettel Open Kubernetes Service).

Tính năng này giúp khách hàng tối ưu tài nguyên sử dụng tùy biến theo số lượng người truy cập thực tế và từng hoàn cảnh cụ thể. Đồng thời, Auto Scale Worker Node còn cho phép các nhà phát triển dễ dàng chỉnh sửa cấu hình Auto Scale theo từng Node Group, đảm bảo tính chủ động và hiệu quả cao trong quá trình ứng dụng.

Đặc biệt, với phiên bản nâng cấp vOKS 1.28, người dùng còn có thể thực hiện khôi phục các workload stateful sau khi node bị tắt không chuẩn hoặc gặp lỗi không thể khôi phục, tự động cấp phát StorageClass mặc định cho các PersistentVolumeClaim (PVC) đã được nâng cấp lên trạng thái ổn định. Từ đó, mang đến một nền tảng Kubernetes linh hoạt, đáp ứng tốt hơn yêu cầu ngày càng cao của các ứng dụng hiện đại.

Để tìm hiểu thêm về Viettel Open Kubernetes Service, vui lòng liên hệ đến Viettel IDC:

- Hotline: 1800.8088 (miễn phí cước gọi)

- Fanpage: https://www.facebook.com/viettelidc

- Website: https://viettelidc.com.vn

Phân loại Auto Scaling

Có rất nhiều cách phân loại Auto Scaling khác nhau, tuy nhiên, phổ biến nhất là phân loại theo hướng mở rộng tài nguyên. Cụ thể:

1. Horizontal Scaling (Mở rộng theo chiều ngang)

Mở rộng theo chiều ngang (Horizontal Scaling) là phương pháp linh hoạt, cho phép hệ thống thích ứng nhanh chóng với nhu cầu biến động. Khi lưu lượng tăng cao, hệ thống tự động thêm các máy chủ mới (scale out) để chia sẻ tải công việc.

Ví dụ, một ứng dụng web đang chạy trên 3 máy chủ có thể tăng lên 5 máy chủ trong giờ cao điểm, giúp đảm bảo trải nghiệm người dùng mượt mà. Ngược lại, khi lưu lượng giảm, hệ thống sẽ tự động giảm số lượng máy chủ (scale in) xuống còn 1 hoặc 2, giúp tối ưu hóa chi phí vận hành.

2. Vertical Scaling (Mở rộng theo chiều dọc)

Mở rộng theo chiều dọc (Vertical Scaling) lại tập trung vào việc tăng cường sức mạnh cho từng máy chủ riêng lẻ. Khi nhu cầu tăng, hệ thống sẽ nâng cấp tài nguyên như CPU, RAM hoặc dung lượng lưu trữ cho máy chủ hiện có (scale up).

Chẳng hạn, một máy chủ cơ sở dữ liệu ban đầu có 4 CPU và 8GB RAM có thể được nâng cấp lên 8 CPU và 16GB RAM để xử lý khối lượng truy vấn lớn hơn. Khi nhu cầu giảm, tài nguyên có thể được giảm xuống (scale down) để tiết kiệm chi phí.

Cả hai phương pháp này đều giúp doanh nghiệp tối ưu hóa hiệu suất và ngân sách, đồng thời đảm bảo hệ thống luôn đáp ứng được nhu cầu thực tế. Việc lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc vào đặc thù ứng dụng, kiến trúc hệ thống và mục tiêu kinh doanh của từng doanh nghiệp.

Cách thức hoạt động của Auto Scaling

Auto Scaling là một công nghệ thông minh giúp hệ thống tự động điều chỉnh tài nguyên để đáp ứng nhu cầu thực tế. Quá trình này hoạt động như một người quản lý tài nguyên tận tâm, luôn theo dõi và đưa ra quyết định kịp thời để đảm bảo hiệu suất tối ưu và chi phí phù hợp nhất.

Xét về cách thức hoạt động, trước tiên, Auto Scaling liên tục giám sát các chỉ số quan trọng của hệ thống như mức sử dụng CPU, RAM, băng thông mạng và số lượng yêu cầu. Dựa trên các ngưỡng đã được thiết lập trước, hệ thống sẽ quyết định khi nào cần mở rộng hoặc thu hẹp tài nguyên.

Khi phát hiện nhu cầu tăng cao, Auto Scaling kích hoạt quá trình mở rộng, thêm máy chủ mới hoặc tăng cường tài nguyên cho máy chủ hiện có (tùy theo phân loại Auto Scaling mà doanh nghiệp lựa chọn). Ngược lại, khi tải giảm, hệ thống thu hẹp bằng cách tắt bớt các máy chủ không cần thiết, giúp tiết kiệm chi phí đáng kể.

Quan trọng hơn, Auto Scaling làm việc chặt chẽ với Load Balancer (Cân bằng tải) để đảm bảo tải công việc được phân phối đều giữa các máy chủ, tránh tình trạng quá tải cục bộ. Trước khi đưa vào sử dụng, mỗi tài nguyên mới đều được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo tính sẵn sàng và tương thích với hệ thống.

Bằng cách liên tục điều chỉnh tài nguyên theo nhu cầu thực tế, Auto Scaling không chỉ duy trì hiệu suất ổn định mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành. Đây là giải pháp lý tưởng cho các doanh nghiệp muốn tận dụng tối đa lợi ích của điện toán đám mây, đảm bảo hệ thống luôn sẵn sàng đáp ứng mọi nhu cầu mà không phải trả chi phí cho tài nguyên dư thừa.

Auto Scaling sẽ hoạt động dựa trên 5 bước sau đây:

Bước 1: Giám sát liên tục hệ thống để thu thập dữ liệu.

Bước 2: Kích hoạt các hành động mở rộng (scale out) hoặc thu hẹp (scale in) dựa trên các ngưỡng đã định trước.

Bước 3: Phân phối tải bằng cách sử dụng Load Balancer khi thêm hoặc bớt tài nguyên.

Bước 4: Điều chỉnh tài nguyên theo nhu cầu tải công việc thực tế.

Bước 5: Quản lý tài nguyên và chi phí bằng cách đảm bảo chỉ sử dụng tài nguyên khi cần thiết.

Tổng kết

Nhờ hoạt động linh hoạt và tự động, Auto Scaling giúp hệ thống luôn duy trì hiệu suất tốt nhất, đồng thời tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm chi phí không cần thiết. Hy vọng bài viết trên của Viettel IDC đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về Auto Scaling.