Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жүйенің жұмыс көлемін арттыру қабілеті
Ability of a system to handle an increasing amount of work
Өлшемділік – жүйенің өсіп келе жатқан жұмыс мөлшерін өңдеу қасиеті. Бағдарламалық жүйелер үшін берілген бір анықтама бойынша, бұл жүйеге ресурстар қосу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Экономикалық контексте, масштабталатын бизнес-модель компанияның арттырылған ресурстар есебінен сатуды арттыруға қабілетті екенін білдіреді. Мысалы, жүк жеткізу жүйесі масштабталатын болып табылады, себебі жеткізу көліктерін қосу арқылы көбірек жүктерді жеткізуге болады. Дегенмен, егер барлық жүктерді сұрыптау үшін бірыңғай қоймадан өту қажет болса, жүйе онша масштабталмайды, өйткені бір қойма тек шектеулі мөлшерде жүктерді қабылдай алады. Компьютерлік технологияда, масштабталу – компьютерлердің, желілердің, алгоритмдердің, желілік протоколдардың, бағдарламалар мен қосымшалардың сипаттамасы болып табылады. Мысалы, іздеу жүйесін қарастырайық, ол пайдаланушылар санының және индексирленетін тақырыптардың өсуін қолдауы керек. Webscale – бұл ірі масштабты бұлттық есептеу компанияларының мүмкіндіктерін кәсіпорындық деректер орталықтарына енгізетін компьютерлік архитектуралық тәсіл. Үлестірілген жүйелерде авторларға сәйкес бірнеше анықтамалар бар, кейбіреулері масштабталу тұжырымдамаларын серпімділіктің бөлігі деп санайды, ал басқалары оларды ерекше деп қарастырады. Математикада, масштабталу көбінесе скалярлық көбейту кезіндегі жабылуды білдіреді. Өндірістік инженерия мен өндірісте, масштабталу – бұл үдемелі жұмыс жүктемесін басқаруға, өсетін талаптарға бейімделуге және операциялық тиімділікті сақтауға қабілетті процесс, жүйе немесе ұйым. Масштабталатын жүйе өндіріс көлемінің өсуін, жаңа өнімдерді немесе кеңейтілген нарықтарды сапа мен өнімділіктен айырылмастан тиімді басқаруға мүмкіндік береді. Осы контексте, масштабталу клиенттердің күтілімдерін қанағаттандыруға, бәсекеге қабілетті болуға және тұрақты өсуге ұмтылатын бизнес үшін маңызды фактор болып табылады. Масштабталуға әсер ететін факторларға өндіріс процесінің икемділігі, жұмыс күшінің бейімделу қабілеті және озық технологияларды интеграциялау жатады. Масштабталатын шешімдерді енгізу арқылы компаниялар ресурстарды тиімді пайдалануын арттыра алады, шығындарды төмендетеді және операцияларын оңайлата алады. Өндірістік инженерия мен өндірістегі масштабталу бизнеске нарықтың өзгеретін жағдайларына жауап беруге, пайда болатын мүмкіндіктерді пайдалануға және үнемі дамитын жаһандық ортада өркендеуге мүмкіндік береді.
Scalability is the property of a system to handle a growing amount of work. One definition for software systems specifies that this may be done by adding resources to the system. In an economic context, a scalable business model implies that a company can increase sales given increased resources. For example, a package delivery system is scalable because more packages can be delivered by adding more delivery vehicles. However, if all packages had to first pass through a single warehouse for sorting, the system would not be as scalable, because one warehouse can handle only a limited number of packages. In computing, scalability is a characteristic of computers, networks, algorithms, networking protocols, programs and applications. An example is a search engine, which must support increasing numbers of users, and the number of topics it indexes. Webscale is a computer architectural approach that brings the capabilities of large scale cloud computing companies into enterprise data centers. In distributed systems, there are several definitions according to the authors, some considering the concepts of scalability a sub part of elasticity, others as being distinct. In mathematics, scalability mostly refers to closure under scalar multiplication. In industrial engineering and manufacturing, scalability refers to the capacity of a process, system, or organization to handle a growing workload, adapt to increasing demands, and maintain operational efficiency. A scalable system can effectively manage increased production volumes, new product lines, or expanding markets without compromising quality or performance. In this context, scalability is a vital consideration for businesses aiming to meet customer expectations, remain competitive, and achieve sustainable growth. Factors influencing scalability include the flexibility of the production process, the adaptability of the workforce, and the integration of advanced technologies. By implementing scalable solutions, companies can optimize resource utilization, reduce costs, and streamline their operations. Scalability in industrial engineering and manufacturing enables businesses to respond to fluctuating market conditions, capitalize on emerging opportunities, and thrive in an ever evolving global landscape.
Мысалдар
АҚШ-тың төтенше жағдайларға жауап беру агенттіктері Инциденттерді басқару жүйесін (ICS) пайдаланады. ICS ресурстарды үйлестіруді жол бойындағы жалғыз өрт сөндіру машинасынан бастап, штаттар аралық кең аумақты өртке дейін кеңейте алады. Оқиға орнына алғаш келген күш команданы құрады, ресурстарға тапсырыс беру және жауапкершілікті жүктеу құқығына ие болады (бестен жеті офицерді басқару, олар өз кезегінде тағы жетіге дейін өкілеттік береді, және оқиғаның масштабына қарай бұл тізбек жалғаса береді). Оқиға кеңейген сайын, жоғары дәрежелі офицерлер басқаруды өз мойнына алады.
The Incident Command System (ICS) is used by emergency response agencies in the United States. ICS can scale resource coordination from a single engine roadside brushfire to an interstate wildfire. The first resource on scene establishes command, with authority to order resources and delegate responsibility (managing five to seven officers, who will again delegate to up to seven, and on as the incident grows). As an incident expands, more senior officers assume command.
Домендер
Маршрутизациялық протокол желінің мөлшеріне қатысты масштабталатын болып есептеледі, егер әрбір түйіндегі қажетті маршрутизациялық кесте мөлшері O(log N) ретінде өссе, мұнда N – желідегі түйіндер саны. Gnutella-ның алғашқы P2P (Peer to Peer) нұсқаларында масштабтау мәселелері болған. Әрбір түйін өтініштерін барлық түйіндерге таратып жіберді. Әрбір піерге (теңдес) қойылатын жүктеме піерлердің жалпы санына пропорционалды түрде өсіп, олардың мүмкіндіктерін тез басып тастады. BitTorrent сияқты басқа P2P жүйелер жақсы масштабталады, себебі әрбір піерге қойылатын жүктеме піерлер санынан тәуелсіз. Ешқандай орталықтандырылмағандықтан, жүйе тек піерлердің өзінен басқа ешқандай ресурстарсыз шексіз кеңейе алады. Масштабталатын онлайн транзакцияларды өңдеу жүйесі немесе деректер базасын басқару жүйесі – жаңа процессорлар, құрылғылар мен жад қосып, көбірек транзакцияларды өңдеуге жаңартылуы мүмкін, сондай-ақ тоқтатпай оңай және түсінікті түрде жаңартуға болады. Домендік атаулар жүйесінің (DNS) таратылған табиғаты оның тиімді жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, ол бүкіл әлемдік Интернеттегі миллиардтаған хосттарға қызмет көрсетеді.
A routing protocol is considered scalable with respect to network size, if the size of the necessary routing table on each node grows as O(log N), where N is the number of nodes in the network. Some early peer to peer (P2P) implementations of Gnutella had scaling issues. Each node query flooded its requests to all nodes. The demand on each peer increased in proportion to the total number of peers, quickly overrunning their capacity. Other P2P systems like BitTorrent scale well because the demand on each peer is independent of the number of peers. Nothing is centralized, so the system can expand indefinitely without any resources other than the peers themselves. A scalable online transaction processing system or database management system is one that can be upgraded to process more transactions by adding new processors, devices and storage, and which can be upgraded easily and transparently without shutting it down. The distributed nature of the Domain Name System (DNS) allows it to work efficiently, serving billions of hosts on the worldwide Internet.
Көлденең (өлшеуішпен) және тік масштабтау (өлшеуішпен)
Ресурстар екі негізгі санатқа бөлінеді: көлденең және тік.
Resources fall into two broad categories: horizontal and vertical.
Көлденең немесе масштабтан тыс
Көлденең масштабтау (көбейту/азайту) – жүйеге қосымша түйіндерді қосу (немесе түйіндерді алып тастау), мысалы, таратылған бағдарламалық қолданбаға жаңа компьютер қосу. Мысалы, бір веб-серверді үшке дейін көбейту. Сейсмикалық талдау және биотехнология сияқты жоғары өнімді есептеулер, бұрын қымбат суперкомпьютерлерді қажет еткен жұмыстарды қолдау үшін жүктемені көлденең масштабтауға мүмкіндік береді. Басқа жұмыстар, мысалы, ірі әлеуметтік желілер, ең үлкен суперкомпьютердің де мүмкіндігінен асып түседі және оларды тек масштабталатын жүйелер ғана шеше алады. Осы масштабтау мүмкіндігін пайдалану үшін тиімді ресурстарды басқару және техникалық қызмет көрсетуге арналған бағдарламалық құралдар қажет.
Scaling horizontally (out/in) means adding more nodes to (or removing nodes from) a system, such as adding a new computer to a distributed software application. An example might involve scaling out from one web server to three. High performance computing applications, such as seismic analysis and biotechnology, scale workloads horizontally to support tasks that once would have required expensive supercomputers. Other workloads, such as large social networks, exceed the capacity of the largest supercomputer and can only be handled by scalable systems. Exploiting this scalability requires software for efficient resource management and maintenance.
Деректер қорының масштабталуы
Деректер қорының масштабталуы үшін деректер қоры жүйесі, қосымша серверлер, процессорлар, жад және сақтағыш сияқты арттырылған аппараттық ресурстармен берілгенде, көбірек жұмыс атқаруға қабілетті болуы керек. Жұмыс жүктемелері артып келеді және деректер қорына қойылатын талаптар да соған сәйкес өсуде. Алгоритмдік жаңалықтарға қатар деңгейінде құлыптау және кестелер мен индекстерді бөлу кіреді. Архитектуралық жаңалықтарға көп серверлі конфигурацияларды басқару үшін ортақ ештеңесі жоқ және ортақ барлық архитектуралар кіреді.
Scalability for databases requires that the database system be able to perform additional work given greater hardware resources, such as additional servers, processors, memory and storage. Workloads have continued to grow and demands on databases have followed suit. Algorithmic innovations have include row level locking and table and index partitioning. Architectural innovations include shared nothing and shared everything architectures for managing multi server configurations.