我遇到了许多NoSQL数据库和SQL数据库。有不同的参数来衡量这些数据库的强弱，可伸缩性就是其中之一。水平和垂直缩放这些数据库有什么区别？

水平缩放意味着通过向资源池中添加更多的计算机来进行缩放，而垂直缩放意味着通过向现有计算机添加更多的电源(CPU、RAM)来进行缩放。

记住这一点的一个简单方法是考虑服务器机架上的机器，我们在水平方向上添加更多的机器，在垂直方向上向机器添加更多的资源。

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在数据库世界中，水平缩放通常基于数据的分区，即每个节点只包含部分数据；在垂直缩放中，数据驻留在单个节点上，并通过多核进行缩放，即在该计算机的CPU和RAM资源之间分配负载。

对于水平缩放，通过向现有池中添加更多的计算机来动态缩放通常更容易——垂直缩放通常仅限于一台计算机的容量，超出该容量的缩放通常涉及停机时间并带有上限。

水平缩放的好例子是cassandra、mongodb、google cloud spanner.。垂直扩展的一个好例子是mysql-amazon rds(mysql的云版本)。它提供了一种简单的垂直缩放方法，可以从小型机器切换到大型机器。这个过程通常涉及到停机时间。

内存中的数据网格，如gigaspaces-xap、coherence等。通常针对水平和垂直缩放进行优化，因为它们不绑定到磁盘。通过分区进行水平缩放，通过多核支持进行垂直缩放。

你可以在我之前的文章中阅读更多关于这个主题的内容：横向扩展与横向扩展以及NoSQL备选方案背后的共同原则

简单来说：

横向缩放==>成千上万的小矮人将一起为你工作。

垂直缩放==>一个大绿巨人将为您做所有的工作。

让我们从增加资源的扩展需求开始，这样您的系统现在可以处理比以前更多的请求。

当你意识到你的系统正在变慢，无法处理当前的请求数量时，你需要调整系统的规模。

这为您提供了两个选项。要么增加当前使用的服务器中的资源，即增加RAM、CPU、GPU和其他资源的数量。这就是所谓的垂直缩放。

垂直缩放通常成本高昂。它不能使系统容错，例如，如果您在扩展使用单服务器运行的应用程序，如果该服务器停机，系统将停机。此外，线程的数量在垂直缩放中保持不变。垂直缩放可能需要您的系统在进程发生时暂时下降。增加服务器上的资源需要重新启动并关闭系统。

此问题的另一个解决方案是增加系统中存在的服务器数量。此解决方案在技术行业中应用广泛。这最终会降低每台服务器中每秒请求的速率。如果需要扩展系统，只需添加另一个服务器，就可以完成。您无需重新启动系统。每个系统中的线程数减少，从而导致高吞吐量。要将请求平均地分离到每个应用服务器，您需要添加负载均衡器，它将充当Web服务器的反向代理。整个系统可以称为单个集群。您的系统可能包含大量的请求，这些请求需要更多这样的集群。

希望您能理解将伸缩性引入系统的整个概念。

还有一个没有提到的附加体系结构——基于SQL的数据库服务，可以在不复杂的手动切分的情况下实现水平扩展。这些服务在后台进行切分，因此它们使您能够运行传统的SQL数据库，并像使用MongoDB或CouchDB这样的NoSQL引擎那样进行扩展。我熟悉的两个服务是EnterpriseDB for PostgreSQL和Xeround for MySQL。我看到了Xeround的一篇深入的文章，解释了为什么在SQL数据库上进行扩展比较困难，以及它们如何以不同的方式进行扩展——用一点盐来对待这个问题，就像对待一个供应商一样。另外，看看维基百科的云数据库条目，这里有一个关于SQL与NoSQL和服务与自托管的很好的解释，一个供应商列表和每个组合的缩放选项。；)

是的，水平缩放意味着添加更多的机器，但也意味着集群中的机器是相等的。MySQL可以通过使用副本在读取数据方面进行横向扩展，但一旦达到服务器内存/磁盘的容量，就必须开始在服务器之间共享数据。这变得越来越复杂。通常，跨复制副本保持数据一致是一个问题，因为复制速度通常太慢，无法跟上数据更改速度。

CouchBase也是一个出色的NoSQL横向扩展数据库，用于许多商业化的高可用性应用程序和游戏中，可以说是该类别中性能最高的。它自动跨集群分区数据，添加节点很简单，您可以使用商品硬件、更便宜的虚拟机实例(例如，使用大型而不是高内存、AWS的高磁盘机)。它是基于membase(memcached)构建的，但增加了持久性。此外，在couchbase的情况下，每个节点都可以进行读写，并且在集群中是相等的，只进行故障转移复制(而不是跨所有服务器(如mysql)进行完整的数据集复制)。

性能方面，您可以看到一个出色的思科基准：http://blog.couchbase.com/understanding-performance-benchmark-published-cisco-and-solarflare-using-couchbase-server

下面是一篇关于CouchBase架构的伟大博客文章：http://horicky.blogspot.com/2012/07/couchbase-architecture.html

传统的关系数据库被设计成客户机/服务器数据库系统。它们可以水平缩放，但这样做的过程往往很复杂，而且容易出错。像nuodb这样的newsql数据库是以内存为中心的分布式数据库系统，旨在横向扩展，同时保持传统RDBMS的SQL/ACID属性。

有关Nuodb的更多信息，请阅读其技术白皮书。

像Oracle、DB2这样的SQL数据库也支持通过共享磁盘集群进行横向扩展。例如OracleRAC、IBMDB2pureScale或SybaseASE集群版。可以将新节点添加到OracleRAC系统或DB2pureScale系统中，以实现水平伸缩。

但是这种方法不同于NoSQL数据库(如MongoDB、CouchDB或IBMCloudant)，因为数据分片不是水平扩展的一部分。在NoSQL数据库中，数据在水平缩放期间被压缩。

所有其他的答案似乎都已经很完整了，但我并没有把谷歌云扳手看作是一个水平伸缩关系数据库的例子，这就是为什么我要增加我的一点贡献。

添加大量的负载平衡器会产生额外的开销和延迟，这是在NoSQL数据库中横向扩展的缺点。这就像人们为什么说RPC不被推荐的问题，因为它不健壮。

我认为在一个真正的系统中，我们应该同时使用SQL和NoSQL数据库来利用当今系统的多核和云计算能力。

另一方面，如果使用诸如Oracle之类的SQL数据库，那么复杂的事务查询具有很高的性能。NoSQL可以通过分片实现大数据和水平扩展。