1.3.1　可扩展性

云原生应用是可扩展的，这意味着如果提供额外的资源，它们能够支持增加工作负载。根据这些额外资源的特点，我们可以将其划分为垂直可扩展性和水平可扩展性。

■ 垂直可扩展性：垂直扩展，或者称为向上/向下扩展，意味着在计算节点添加/移除硬件资源，如CPU或内存。这种方式是有限制的，因为我们不能无限地增加硬件资源。另外，应用不需要按照特定的方式进行设计，就能实现向上或向下扩展。

■ 水平可扩展性：水平扩展，或者称为向外/向内扩展，意味着向系统中添加或移除计算节点或容器。这种方式没有垂直扩展那样的限制，但它需要应用具有可扩展性。

传统系统在面临工作负载增加的时候通常会采用垂直可扩展方式。对于要支持更多用户的应用来说，添加CPU和内存是一种常见的方式，不需要针对可扩展性进行重新设计。在特定的场景中，这依然是一个很好的选择，但是对于云环境来说，我们需要一些其他东西。

在云中，所有的内容都是动态和不断变化的，水平可扩展是首选方案。借助云计算模型所提供的抽象等级，为应用补充新的实例是非常简单的，而不应该为已经处于运行状态的机器增加计算能力。因为云是有弹性的，我们可以在很短的时间内动态地扩展和收缩应用的实例。我之前已经讨论过，弹性是云的主要特征之一：计算资源可以根据需要主动提供和释放。可扩展性是实现弹性的先决条件。

图1.5展示了垂直可扩展性和水平可扩展性之间的差异。在垂直可扩展性中，我们通过向现有的虚拟机添加更多的资源来进行扩展。在水平可扩展性中，我们添加了另外一个虚拟机，它会帮助现有的虚拟机处理额外的工作负载。

图1.5　当需要支持不断增加的工作负载时，垂直可扩展性模型会向计算节点中增加硬件资源，
而水平可扩展性模型则会增加更多的计算节点

当讨论Kubernetes的时候，你将会看到，平台（可以是CaaS、PaaS或其他类型的平台）会根据上文所述的定义动态地扩展和收缩应用。作为开发人员，你有责任设计可扩展的应用。可扩展性的最大障碍是应用的状态，这将决定应用最终是有状态的还是无状态的。在本书中，我将介绍构建无状态应用的技术，并让它们没有任何问题地进行扩展。除此之外，我将会展示如何将应用的状态从Spring推送到像PostgreSQL和Redis这样的数据存储中。