Estratégias de escalabilidade para sistemas sob alta demanda: análise comparativa de performance, custo e disponibilidade
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí
Resumo
Este trabalho analisa comparativamente duas estratégias amplamente utilizadas para
ampliar a capacidade de sistemas sujeitos a altos volumes de requisições: a escalabilidade vertical (scale-up) e a escalabilidade horizontal (scale-out). A investigação
parte de uma revisão bibliográfica sistemática, que reúne estudos recentes sobre
desempenho, elasticidade, custo e disponibilidade em ambientes distribuídos, e é
complementada por um experimento empírico desenvolvido especificamente para esta
pesquisa. No experimento, três cenários foram avaliados com medições de throughput,
latência e comportamento sob carga crescente. Os resultados mostraram que, embora
o aumento vertical proporcione ganhos relevantes de desempenho com baixa complexidade operacional, sua eficiência é limitada por restrições físicas de hardware e
crescimento não linear de custos. A escalabilidade horizontal, por sua vez, demonstrou
maior capacidade de absorver picos abruptos de tráfego, alcançando throughput significativamente superior e latências mais estáveis, além de reduzir riscos associados a
pontos únicos de falha. Entretanto, essa abordagem exige maior maturidade técnica,
ferramentas de orquestração e cuidados adicionais com consistência distribuída. A
análise integrada evidencia que a escolha entre escalar verticalmente ou horizontalmente não é universal, mas depende do perfil da aplicação, do orçamento disponível,
da previsibilidade da carga e dos requisitos de disponibilidade. O estudo conclui que
sistemas sujeitos a grandes variações de demanda tendem a obter melhores resultados
com escalabilidade horizontal, enquanto aplicações de menor porte ou com arquitetura
legada podem se beneficiar de soluções verticais. Por fim, são apresentadas recomendações práticas para orientar decisões arquiteturais e sugestões de pesquisas futuras
envolvendo abordagens híbridas e estratégias preditivas de autoscaling.
Description
Keywords
Escalabilidade vertical, Escalabilidade horizontal, Alta demanda, Sistemas distribuídos, Autoscaling
Citation
SILVA NETO, Hermínio de Barros e. Estratégias de escalabilidade para sistemas sob alta demanda: análise comparativa de performance, custo e disponibilidade. Orientador: Fernando Castelo Branco Gonçalves Santana. 2025. 49 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas) - Instituto Federal do Piauí, Campus Teresina Central, Teresina, 2025