¿Qué es el autoescalado en la nube?
El autoescalado en la nube es la capacidad de la nube de agregar capacidad de cómputo de forma automática cuando la demanda sube y quitarla cuando la demanda baja, sin que nadie aprovisione servidores a mano. En lugar de dimensionar un sistema para el momento más ocupado que jamás pudiera enfrentar y pagar por ese pico todo el tiempo, un sistema con autoescalado crece y encoge para igualar la carga real minuto a minuto. Para una plataforma SCADA de nube que ingiere telemetría de muchos sitios, esta elasticidad es lo que deja al sistema absorber ráfagas de datos, dar de alta sitios nuevos y mantener el costo proporcional al uso real. Esta guía explica cómo funciona el autoescalado, por qué importa para el monitoreo de nube y en qué contrasta con el dimensionamiento fijo de los sistemas en sitio.
Autoescalado en la nube en una línea: El autoescalado en la nube es el ajuste automático de la capacidad de cómputo en respuesta a la carga cambiante, agregando servidores o instancias cuando la demanda sube y quitándolas cuando baja, sin intervención manual. Por lo general se hace escalando horizontalmente, corriendo más copias de un servicio detrás de un balanceador de carga. Esto permite que un sistema de nube maneje los picos y el crecimiento con soltura, pagando sólo por la capacidad que de verdad está en uso.
Cómo funciona el autoescalado
El autoescalado descansa en la idea de la elasticidad: en la nube, la capacidad de cómputo es un recurso que usted pide y libera bajo demanda, en lugar de hardware que compra y monta en un rack. Un sistema con autoescalado vigila señales que indican qué tan ocupado está - uso del procesador, presión de memoria, tasa de solicitudes o la profundidad de una cola de trabajo - y las compara contra umbrales que usted define. Cuando la carga rebasa un umbral, el sistema lanza de forma automática instancias adicionales de la carga de trabajo; cuando la carga cae, las apaga de nuevo. Todo el ciclo ocurre sin una persona, que es lo que distingue al autoescalado de que alguien agregue un servidor a mano cuando nota que las cosas se ponen lentas.
El mecanismo habitual es el escalado horizontal, también llamado escalar hacia afuera, donde se agregan más copias idénticas de un servicio y se reparte el trabajo entre ellas con un balanceador de carga, en lugar de agrandar una sola máquina. El escalado horizontal encaja con la nube porque las instancias son desechables e intercambiables; puede agregar una décima copia con la misma facilidad que la segunda, y quitarla igual de fácil. Esto contrasta con el escalado vertical, o escalar hacia arriba, que significa pasar a una máquina más grande y tiene un techo duro y casi siempre exige tiempo fuera de servicio. El autoescalado se trata de forma abrumadora de escalar hacia afuera, agregando y quitando unidades de capacidad que comparten la carga.
Para que el escalado hacia afuera funcione, la carga de trabajo tiene que estar diseñada para ello. Las instancias por lo general deben ser sin estado, o guardar su estado importante en un almacén compartido en lugar de en una instancia cualquiera, para que cualquier instancia pueda atender cualquier solicitud y agregar o quitar instancias no pierda nada. Un balanceador de carga se coloca al frente y distribuye el trabajo entrante entre las instancias que existan en el momento. Cuando estas piezas están en su lugar, el número de instancias se vuelve una perilla que el autoescalador gira de forma automática en respuesta a la demanda, arriba en los periodos ocupados y abajo en los tranquilos.
Por qué importa para el SCADA de nube
La telemetría industrial es a ráfagas, y ahí es exactamente donde el autoescalado se gana su lugar. Los datos no llegan a una tasa suave y constante: un evento en un sitio puede provocar una avalancha de alarmas y lecturas rápidas, sitios que estaban fuera de línea pueden reconectarse y descargar de golpe un respaldo grande de datos en búfer, y agregar sitios nuevos sube el piso de carga base. Un sistema de capacidad fija tiene que dimensionarse para lo peor de esto, desperdiciando recursos el resto del tiempo, o arriesga quedarse atrás y descartar o retrasar datos durante un pico. Una capa de ingesta con autoescalado en cambio se expande para tragarse la ráfaga y se contrae después, así que los picos se manejan sin sobreaprovisionar para ellos de forma permanente.
El autoescalado también cambia cómo se maneja el crecimiento. Dar de alta un sitio nuevo, una región nueva o toda una operación adquirida significaría, sobre infraestructura fija, evaluar si los servidores lo aguantan y quizá adquirir e instalar más, un proceso lento y a saltos. Con autoescalado, la carga añadida simplemente hace que la plataforma escale hacia afuera para acomodarla, así que el crecimiento es continuo en lugar de una serie de proyectos dolorosos de capacidad. Esto es buena parte de por qué una plataforma de nube puede agregar sitios con soltura donde una implementación fija en sitio eventualmente chocaría con un muro y necesitaría un refresco de hardware.
Hay también una dimensión de costo, y juega a favor del cliente. Como la capacidad sigue a la demanda y las instancias ociosas se apagan, usted paga por cómputo que de verdad está haciendo trabajo en lugar de por una flota dimensionada al pico sentada casi ociosa. Esta postura de pagar por lo que se usa sólo tiene sentido en la nube, donde la capacidad se factura por uso y puede liberarse; el hardware propio es un costo hundido esté ocupado o no. El autoescalado es así a la vez una función de confiabilidad, que mantiene al sistema responsivo bajo carga, y una función de eficiencia, que mantiene el gasto alineado con el uso real.
Autoescalado contra dimensionamiento fijo en sitio
El contraste con el dimensionamiento tradicional en sitio es marcado. Cuando usted corre SCADA en sus propios servidores, tiene que decidir por adelantado cuánta capacidad comprar, y queda atado a esa decisión por años. La opción segura es sobreaprovisionar, comprando suficiente holgura para el escenario más ocupado que pueda imaginar más un margen, lo que significa pagar por hardware que pasa la mayor parte de su vida subutilizado. La alternativa, dimensionar más cerca del promedio, arriesga que el sistema batalle justo cuando un evento real dispara un aumento de datos, que es el peor momento posible para andar corto de capacidad.
La capacidad en sitio también es lenta de cambiar en cualquier dirección. Agregar servidores significa presupuestar, adquirir, instalar y configurar, así que responder al crecimiento toma semanas o meses, y no puede devolver capacidad con facilidad cuando ya no la necesita. Esta inflexibilidad fuerza el sobreaprovisionamiento por el que se conoce al dimensionamiento fijo, porque es más seguro tener de más que quedar corto con un tiempo de entrega largo para arreglarlo. La capacidad es una función escalonada fijada por compras de hardware, no una curva suave que sigue a la demanda.
Una plataforma SCADA de nube como Merobix usa el autoescalado para que los operadores no carguen con esta responsabilidad de dimensionamiento en absoluto. Conforme el volumen de telemetría sube y baja con los eventos, y conforme se agregan sitios con el tiempo, la plataforma escala su capacidad de ingesta y procesamiento de forma automática tras bambalinas, así que un cliente nunca tiene que pronosticar la carga pico ni aprovisionar servidores para ella. Un operador en petróleo y gas, agua, energía o manufactura ve un sistema que simplemente mantiene el paso conforme su operación crece y conforme llegan y se van los picos de datos, que es el beneficio práctico de cambiar el dimensionamiento fijo en sitio por la elasticidad de la nube.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre escalado horizontal y vertical?
El escalado horizontal, o escalar hacia afuera, significa agregar más copias idénticas de un servicio y repartir la carga entre ellas con un balanceador de carga. El escalado vertical, o escalar hacia arriba, significa mover la carga de trabajo a una máquina más grande y potente. El autoescalado es casi siempre horizontal porque las instancias son desechables e intercambiables, mientras que el escalado vertical tiene un techo duro y por lo general exige tiempo fuera de servicio para cambiar.
¿Cómo ayuda el autoescalado a un SCADA de nube a manejar picos de datos?
La telemetría industrial es a ráfagas, con avalanchas de alarmas, sitios que se reconectan descargando respaldos en búfer y sitios nuevos que suben el piso de carga. El autoescalado agrega de forma automática capacidad de ingesta y procesamiento cuando llega un pico y la quita después, así que la plataforma absorbe las ráfagas sin quedarse atrás. Esto evita sobreaprovisionar de forma permanente para un pico que sólo ocurre de vez en cuando, manteniendo al sistema responsivo cuando importa.
¿Por qué el SCADA en sitio no puede escalar como el autoescalado de nube?
La capacidad en sitio es hardware fijo elegido por adelantado, así que agregar servidores toma presupuestar, adquirir e instalar durante semanas o meses, y no puede liberar con facilidad la capacidad que ya no necesita. Esto fuerza el sobreaprovisionamiento para el peor caso, dejando hardware subutilizado la mayor parte del tiempo. El autoescalado de nube en cambio ajusta la capacidad de forma automática en minutos y factura por lo que se usa, algo que el hardware propio no puede hacer.
Servicios de automatización
¿Necesita convertir esta información en un sistema que funcione?
Merobix integra SCADA, programa PLC Allen-Bradley y Siemens, y diseña y fabrica tableros de control industrial.
Las solicitudes de reunión se revisan antes de confirmarse.