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https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5181| Tipo: | Trabalho de Conclusão de Curso |
| Título: | Estratégias de escalabilidade para sistemas sob alta demanda: análise comparativa de performance, custo e disponibilidade |
| Autor: | Silva Neto, Hermínio de Barros e |
| Orientador(a): | Santana, Fernando Castelo Branco Gonçalves |
| 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. |
| Abstract: | This work presents a comparative analysis of two widely adopted strategies for increasing the capacity of systems that handle high request volumes: vertical scalability (scale-up) and horizontal scalability (scale-out). The study is based on a systematic literature review that brings together recent findings on performance, elasticity, cost, and availability in distributed environments, and is complemented by an empirical experiment designed specifically for this research. Three scenarios were evaluated using metrics such as throughput, latency, and behavior under increasing load. The results indicate that, although vertical scaling offers relevant performance improvements with lower operational complexity, it is constrained by physical hardware limits and exhibits nonlinear cost growth. Horizontal scaling, on the other hand, demonstrated a greater ability to absorb sudden traffic spikes, achieving significantly higher throughput and more stable latency, while reducing risks associated with single points of failure. However, this approach introduces additional challenges related to distributed consistency, orchestration tools, and operational overhead. The integrated analysis shows that the choice between scaling vertically or horizontally is not universal; instead, it depends on application characteristics, budget constraints, workload predictability, and availability requirements. The study concludes that systems exposed to highly variable or unpredictable demand tend to benefit more from horizontal scaling, whereas smaller or legacy applications may find vertical scaling more adequate. Finally, the work provides practical recommendations for architectural decision-making and suggests future research directions involving hybrid strategies and predictive autoscaling techniques. |
| Palavras-chave: | Escalabilidade vertical Escalabilidade horizontal Alta demanda Sistemas distribuídos Autoscaling |
| Cnpq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO |
| metadata.dc.language: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí |
| Sigla: | IFPI |
| Unidade: | Campus Teresina Central |
| Citação: | 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 |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/5181 |
| Data do documento: | 2025 |
| Aparece nas coleções: | Analise e Desenvolvimento de Sistemas - Teresina Central |
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| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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