Les entreprises qui exécutent leurs charges de travail informatiques sur un seul serveur ayant du mal à suivre l’augmentation des besoins en stockage et en traitement des données ont le choix : effectuer une mise à l’échelle verticale en ajoutant des processeurs plus puissants et en augmentant la capacité de stockage, ou opter pour une mise à l’échelle horizontale en répartissant les charges de travail sur de nouveaux serveurs capables de répondre à leurs exigences de performances. Quelle approche est la meilleure, la mise à l’échelle verticale ou horizontale ? La réponse courte est que cela dépend : chaque voie présente des avantages et des limites selon les besoins spécifiques de l’organisation.
Cet article examine les deux approches pour vous aider à déterminer celle qui correspond le mieux à vos besoins particuliers.
Mise à l’échelle verticale ou horizontale : quelle différence ?
En termes simples, la mise à l’échelle verticale consiste à mettre à niveau un serveur existant pour accroître sa capacité et ses performances, tandis que la mise à l’échelle horizontale consiste à ajouter des serveurs et à répartir la charge de travail entre eux afin d’améliorer les capacités de traitement. Ces deux approches sont des solutions différentes à un même problème : comment augmenter la mémoire et la vitesse de traitement pour répondre à tous les besoins en données des entreprises modernes.
L’utilisation des données en entreprise évolue avec l’intégration de technologies émergentes telles que l’intelligence artificielle, l’IoT et l’analytique, qui exigent de nouvelles capacités de traitement et de stockage. Collectivement, ces changements obligent les services informatiques à élaborer des stratégies d’expansion, et nombre d’entre eux devront décider s’il faut opter pour une mise à l’échelle verticale ou horizontale.
Ces approches s’appliquent à un large éventail de technologies, des ordinateurs individuels au stockage en réseau (NAS) utilisé par des serveurs exécutant des applications et des bases de données puissantes.
Mise à l’échelle verticale : mise à niveau verticale
La mise à l’échelle verticale consiste à augmenter ou à remplacer le processeur existant d’un serveur par un modèle offrant des capacités plus puissantes, capable de traiter les charges de travail plus rapidement. En substance, elle consiste à développer la capacité de traitement verticalement, dans l’espace occupé par un seul serveur. Cette mise à l’échelle verticale d’un serveur peut être réalisée de deux façons :
- En ajoutant ou en remplaçant les processeurs existants et la mémoire afin d’accélérer le fonctionnement du serveur
- En divisant le serveur en plusieurs systèmes d’exploitation virtuels capables d’exécuter simultanément différents travaux ou charges de travail sur le même ordinateur
Exemples
La mise à l’échelle verticale consiste simplement à mettre à niveau les composants de traitement d’un ordinateur. Dans ce contexte, il s’agit spécifiquement d’un serveur, mais il existe d’autres exemples.
Un ordinateur personnel qui reçoit une nouvelle version de son système d’exploitation peut nécessiter davantage de mémoire vive (RAM) ou un disque SSD (solid state drive) plus grand et plus rapide — ces deux mises à niveau constitueraient des formes de mise à l’échelle verticale de cette machine. De même, un fournisseur de bases de données peut lancer une nouvelle version offrant de nouvelles fonctionnalités à ses clients, mais qui accroît aussi les besoins de traitement. L’entreprise pourrait mettre à niveau ses serveurs, autrement dit effectuer une mise à l’échelle verticale, pour répondre à cette demande.
Avantages
L’avantage de l’approche verticale est de simplifier la mise à niveau du traitement, puisqu’il n’y a qu’un seul serveur à gérer. Il suffit d’améliorer ou de remplacer les composants de traitement et la mémoire pour que la machine fonctionne plus rapidement. Il n’est pas nécessaire de reconfigurer les logiciels ni de se préoccuper de l’intégration ou de la latence potentielle due à la connexion du serveur à d’autres serveurs et au partage des charges de travail.
Inconvénients
L’inconvénient de l’approche verticale est l’absence de redondance : si une charge de travail dépend d’un seul serveur et que ce serveur tombe en panne, les charges de travail sont interrompues. Il est possible d’atténuer ce risque en répliquant le traitement et les données sur un autre serveur dans le cloud ou dans un centre de données. Comme cela implique d’utiliser plusieurs serveurs, même si c’est uniquement pour la reprise du système et le basculement, on pourrait considérer qu’il s’agit techniquement d’une mise à l’échelle horizontale.
La mise à l’échelle verticale n’est pas une stratégie viable lorsque les opérations d’une organisation sont distribuées — par exemple, lorsque l’Internet des objets (IoT) et la robotique sont utilisés dans les réseaux d’usines de production éloignées, ou lorsqu’une assistance serveur est nécessaire pour des points de vente distincts dans des magasins.
Mise à l’échelle horizontale : mise à niveau horizontale
La mise à l’échelle horizontale adopte une approche totalement différente pour augmenter la puissance de traitement. Elle consiste à déplacer une partie des charges de travail de l’organisation du serveur existant unique vers plusieurs serveurs distincts afin de répartir les diverses charges de travail, autrement dit à effectuer une mise à l’échelle horizontale.
Cette approche fournit les capacités de traitement et de mémoire nécessaires, avec une marge de croissance, sans devoir mettre à niveau à plusieurs reprises la mémoire et le traitement du serveur existant unique pour répondre à l’augmentation de la demande. En outre, chaque nouveau serveur peut être doté de mémoire et de capacités de traitement supplémentaires si nécessaire, ou les charges de travail peuvent être étendues grâce à la création de plusieurs systèmes d’exploitation virtuels sur chaque serveur
Exemples
Le fait d’accroître les capacités informatiques en répartissant les charges de travail sur plusieurs serveurs plutôt qu’en mettant simplement à niveau un seul serveur a commencé sous le nom de traitement distribué. Le traitement distribué — tout comme les opérations commerciales distribuées — s’est étendu aux usines et bureaux distants qui fonctionnent indépendamment les uns des autres, par exemple, ainsi qu’aux employés de terrain travaillant depuis leur domicile.
Avantages
Pour les entreprises actuelles, installer des serveurs et des réseaux distincts dans les sites distants est presque indispensable afin d’éviter la latence causée par la centralisation des opérations en temps réel et de ne pas supporter le coût de pipelines de données à haut débit et à large bande passante.
La mise à l’échelle horizontale est également privilégiée pour prendre en charge la reprise après sinistre et la continuité d’activité : lorsque les transactions sont écrites simultanément sur deux machines, le basculement de l’une à l’autre est simple. En outre, certaines applications s’étendent à plusieurs clouds et ordinateurs sur site — de tels scénarios nécessitent d’accélérer le traitement des charges de travail applicatives sur plusieurs ordinateurs et processeurs.
Inconvénients
Le principal inconvénient de la mise à l’échelle horizontale est sa complexité. Le dépannage peut être plus difficile, car il faut analyser les journaux d’exécution de plusieurs serveurs pour localiser et résoudre les problèmes.
La responsabilité constitue une autre préoccupation : à mesure que les charges de travail sont réparties entre plusieurs sites et clouds, différentes parties peuvent être responsables. Le service informatique peut gérer une partie des technologies, les fournisseurs peuvent en gérer d’autres, et certaines peuvent même être gérées par les services des utilisateurs finaux. La résolution des problèmes de performances prend plus de temps lorsque plusieurs intervenants sont impliqués.
La mise à l’échelle horizontale peut également augmenter les coûts informatiques et les risques de sécurité. Davantage de ressources et de puissance informatiques sont consommées, et le nombre de points d’entrée susceptibles d’être exploités augmente.
En résumé : comment choisir
La manière dont les entreprises utilisent les données évolue, et celles qui cherchent à suivre le rythme imposé par la collecte, le stockage et le traitement de volumes considérables de données ont besoin d’un matériel à la hauteur de la tâche. Nombre d’entre elles devront décider s’il faut mettre à niveau les serveurs existants — mise à l’échelle verticale — ou se développer en ajoutant des serveurs, autrement dit opter pour une mise à l’échelle horizontale.
À mesure qu’une part croissante du traitement se déplace vers la périphérie et s’effectue en dehors des entreprises, une approche horizontale prend tout son sens. Cela dit, les charges de travail de traitement augmenteront à la périphérie, et il est probable qu’il faudra également augmenter les ressources des ordinateurs installés dans des sites distribués. Parallèlement, à mesure que les besoins de traitement des centres de données centraux augmentent, de nombreuses entreprises disposent de systèmes de planification des ressources d’entreprise (ERP) et de grandes bases de données qu’elles souhaitent conserver sur un seul ordinateur central ou serveur pour des raisons de traitement et de sécurité.
En comparant les fonctionnalités et les limites de la mise à l’échelle verticale à celles de la mise à l’échelle horizontale, la plupart des entreprises parviendront à la même conclusion : les deux approches ne s’excluent pas mutuellement. En fait, la plupart des entreprises utiliseront les deux, car elles offrent davantage d’options et une meilleure voie d’expansion pour la croissance future lorsqu’elles sont combinées. La question n’est donc pas de choisir entre mise à l’échelle verticale et horizontale, mais de déterminer comment intégrer ces deux modes d’expansion afin de positionner au mieux l’organisation pour sa croissance future.
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