Escalado vertical y horizontal en SQL Server y Azure

¿Qué es el escalado en SQL Server y por qué es importante? En este artículo vamos a explicar los conceptos de escalado vertical y horizontal, las diferencias entre ellos y las ventajas y desventajas de cada uno. También veremos cómo aplicar estas técnicas en SQL Server, tanto en la versión On Premise como en la nube de Azure.

¿Qué es el escalado vertical y horizontal?

El escalado es la capacidad de aumentar o disminuir los recursos de un sistema para adaptarse a las necesidades de rendimiento y disponibilidad. Existen dos tipos de escalado: vertical y horizontal.

– El escalado vertical consiste en incrementar o reducir la potencia de un único servidor, ya sea añadiendo o quitando memoria, CPU, disco o cualquier otro componente. Por ejemplo, si tenemos un servidor con 8 GB de RAM y lo ampliamos a 16 GB, estamos haciendo un escalado vertical.

– El escalado horizontal consiste en agregar o eliminar servidores al sistema, de forma que se distribuya la carga entre ellos. Por ejemplo, si tenemos un servidor con 8 GB de RAM y le añadimos otro igual, estamos haciendo un escalado horizontal.

Ventajas y desventajas del escalado vertical y horizontal

Cada tipo de escalado tiene sus pros y sus contras, que debemos tener en cuenta a la hora de elegir la mejor opción para nuestro sistema.

Escalado vertical

– Ventajas: Es más sencillo de implementar, ya que no requiere cambios en la arquitectura ni en el código de la aplicación. Además, al tener un único servidor, se evitan problemas de sincronización, consistencia y latencia entre los nodos.

– Desventajas: Tiene un límite físico, ya que no podemos aumentar indefinidamente los recursos de un servidor. También implica un mayor coste, ya que los componentes más potentes suelen ser más caros. Además, al tener un único punto de fallo (SPOF), se reduce la disponibilidad del sistema.

Escalado horizontal

– Ventajas: Permite un mayor crecimiento, ya que podemos agregar tantos servidores como necesitemos. También implica un menor coste, ya que podemos aprovechar servidores más económicos y estándar. Además, al tener varios nodos, se aumenta la disponibilidad y la tolerancia a fallos del sistema.

– Desventajas: Es más complejo de implementar, ya que requiere cambios en la arquitectura y en el código de la aplicación. Además, al tener varios servidores, se generan problemas de sincronización, consistencia y latencia entre los nodos.

¿Cómo escalar SQL Server On Premise?

Para escalar SQL Server On Premise tenemos varias opciones, dependiendo del tipo de escalado que queramos realizar.

Escalado vertical On Premise

Para hacer un escalado vertical On Premise debemos modificar el hardware del servidor donde está instalado SQL Server. Esto, en algunos casos, implica detener el servicio, cambiar los componentes y reiniciar el servidor. Estos problemas desaparecen, en gran medida, cuando hablamos de servidores virtuales. Algunas recomendaciones para hacer un buen escalado vertical son:

• Elegir componentes compatibles con el servidor y con SQL Server. 
• Prestar atención al licenciamiento, algunas ediciones y modos de licenciamiento de SQL Server tienen limitaciones en cuanto a CPU y RAM y si los superamos deberemos adquirir otra licencia.
• Ajustar los parámetros de configuración de SQL Server según los nuevos recursos.
• Realizar pruebas de rendimiento antes y después del cambio para verificar la mejora.

Escalado horizontal On Premise

Para hacer un escalado horizontal On Premise debemos agregar más servidores al sistema y distribuir la carga entre ellos. Esto implica crear una arquitectura distribuida, como un clúster, una réplica o una partición. Algunas recomendaciones para hacer un buen escalado horizontal son:

• Elegir servidores con características similares al existente.
• Configurar correctamente la redirección del tráfico entre los nodos.
• Mantener la sincronización y la consistencia de los datos entre los nodos.

Las réplicas de solo lectura de los grupos de disponibilidad Always On son un ejemplo de este tipo de escalado. Añadiendo una réplica de solo lectura a nuestro grupo de disponibilidad podremos redirigir a ella las operaciones de lectura descargando de trabajo el nodo principal.

¿Cómo escalar SQL Server en Azure?

Para escalar SQL Server en Azure tenemos varias opciones, dependiendo del tipo de servicio que estemos usando.

Escalado vertical en Azure

Para hacer un escalado vertical en Azure debemos modificar el tamaño del servicio donde está alojado SQL Server. Esto implica cambiar el nivel de servicio o el plan de tarifa, lo que puede implicar un cambio de precio. Algunas ventajas de hacer un escalado vertical en Azure son:

• No requiere detener el servicio ni reiniciar el servidor.
• Se puede hacer desde el portal de Azure o mediante scripts.
• Se puede automatizar según las métricas de rendimiento.
• Valorar el apagado de los servicios cuando no están en uso para un menor coste. Esto es especialmente útil cuando hablamos de entornos de desarrollo y pruebas.

Mención especial en este apartado para las bases de datos de Azure en modo de licenciamiento sin servidor donde podremos adaptar los recursos según la carga de trabajo. Aumentando en horas punta y disminuyendo la cantidad de recursos en momentos de menos carga.

Otra opción muy interesante que se nos plantea en Azure son los grupos de recursos, podremos asignar un extra de recursos a un grupo con varios servicios para que los usen en caso de ser necesario. Esto nos permite no tener que sobredimensionar todos y cada uno de los servicios por separado y reducir costes. Si, por ejemplo, nuestra base de datos transaccional tiene su pico de trabajo por el día y la informacional por la noche podrán compartir un grupo de recursos.

Escalado horizontal en Azure

Para hacer un escalado horizontal en Azure debemos agregar más instancias al servicio donde está alojado SQL Server. Esto implica crear un balanceador de carga o un grupo de escalado, lo que puede implicar un cambio de precio. Además, en Azure podemos aprovechar las bases de datos elásticas, que son un tipo de servicio que permite escalar horizontalmente una base de datos SQL sin tener que gestionar los servidores ni la distribución de los datos. Las bases de datos elásticas se componen de un grupo de bases de datos que comparten recursos y se balancean automáticamente según la demanda. d.

Conclusión

El escalado es una técnica fundamental para optimizar el rendimiento y la disponibilidad de SQL Server, tanto en la versión On Premise como en la nube de Azure. Dependiendo de las necesidades y los recursos disponibles, podemos optar por un escalado vertical o horizontal, cada uno con sus ventajas y desventajas. Tienes que tener en cuenta que estos modos no son excluyentes, nuestra aplicación puede hacer uso de una base de datos de Azure por cliente, escalando horizontalmente con cada nuevo cliente y, a la vez, escalar verticalmente una base de datos cuando el volumen de datos o transacciones de un cliente lo requiera. Lo importante es elegir la opción más adecuada para nuestro sistema y realizar las pruebas necesarias para verificar la mejora.

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