Salah satu contoh database NoSQL adalah MongoDB yang menyediakan fleksibilitas, skalabilitas, dan kemampuan untuk mengelola data tidak terstruktur dalam jumlah besar. Ketika bisnis berkembang dan volume data meningkat, menjadi sangat penting untuk menskalakan MongoDB secara efektif untuk memenuhi tuntutan kinerja, ketersediaan, dan keandalan. Dalam hal penskalaan, ada dua pendekatan besar pada MongoDB: penskalaan horizontal dan penskalaan vertikal. Masing-masing memiliki kelebihan, tantangan, dan solusi yang tepat untuk kebutuhan Anda bergantung pada pengetahuan tentang strategi ini.
Penskalaan Horizontal
Penskalaan horizontal, atau sharding, adalah proses pendistribusian data di seluruh server atau node. Alih-alih bergantung pada satu mesin yang sangat kuat, basis data didistribusikan ke beberapa mesin yang lebih kecil yang masing-masing memiliki sebagian data. Sharding di MongoDB MongoDB secara native mendukung sharding pada tingkat arsitekturnya sehingga lebih disukai oleh banyak aplikasi besar untuk masalah skalabilitas.
 |
| sumber: maucoding.com |
Cara Kerja Sharding
Untuk MongoDB yang dipecah, data dibagi menjadi beberapa bagian berdasarkan kunci (shard). Kunci pecahan adalah sebuah bidang atau kombinasi bidang di dalam dokumen yang menentukan bagaimana metadata didistribusikan pada pecahan. Router kueri MongoDB yang disebut mongos, merutekan kueri ke pecahan tertentu yang menyimpan data yang relevan. Informasi kluster juga dikoordinasikan oleh server konfigurasi, yang menjaga agar metadata tetap konsisten.
Keuntungan penskalaan horizontal
- Skalabilitas: Penskalaan cluster secara horizontal dengan menambahkan lebih banyak node dapat memberikan skalabilitas tak terbatas.
- Ketersediaan Tinggi: MongoDB menggunakan replikasi untuk membuat dan memelihara cadangan data Anda yang berada pada pecahan yang berbeda.
- Efektivitas Biaya: Mendistribusikan pemrosesan data di beberapa server komoditas secara paralel daripada membeli satu mesin super berskala besar dapat mengurangi biaya.
Masalah Peluruhan Skala Horizontal
- Kompleksitas: Menyiapkan dan memelihara gugus pecahan membutuhkan keahlian dan perencanaan yang matang.
- Pemilihan Kunci Pecahan: Shard key yang tidak dipilih dengan baik dapat menyebabkan distribusi catatan yang tidak merata, sehingga menyebabkan titik panas.
- Persyaratan Infrastruktur: Konfigurasi pecahan berarti lebih banyak bagian yang bergerak, yang berarti ada lebih banyak server untuk penyimpanan konfigurasi dan perutean kueri.
Penskalaan Vertikal
Penskalaan vertikal (atau peningkatan skala) meningkatkan sumber daya satu server. Dalam metode ini, perangkat keras akan ditingkatkan, yang meliputi daya CPU, memori, dan penyimpanan; lebih banyak daya akan ditambahkan ke perangkat keras untuk menjalankan beban kerja yang lebih tinggi. Ketika memulai dengan MongoDB, penskalaan secara vertikal sering kali menjadi pilihan pertama, sebelum mengadopsi pendekatan penskalaan horizontal yang lebih canggih.
Cara Kerja Penskalaan Vertikal
Dalam penskalaan vertikal, kami mempertahankan server MongoDB yang sama tetapi meningkatkan perangkat keras yang mendasarinya. Ini dapat berarti memindahkan basis data ke mesin yang lebih kuat atau menambahkan lebih banyak sumber daya ke server yang ada. Perangkat keras yang ditingkatkan akan langsung memberikan manfaat bagi MongoDB tanpa perubahan aplikasi.
Manfaat Penskalaan Vertikal
- Kesederhanaan: Penskalaan vertikal menuntut lebih sedikit perubahan dalam arsitektur basis data, sehingga mudah diimplementasikan.
- Performa: Meningkatkan perangkat keras dapat meningkatkan waktu respons dan throughput secara keseluruhan dengan segera.
- Mengurangi Beban Operasional: Satu server jauh lebih mudah dikelola daripada beberapa mesin.
Kontra Memposisikan Penskalaan Vertikal
- Pertumbuhan Terbatas: Pada titik tertentu, perangkat keras tidak dapat lagi ditingkatkan, sehingga membatasi pertumbuhan di masa depan.
- Risiko Waktu Henti: Peningkatan perangkat keras sering kali harus membuat sistem menjadi offline, yang dapat berdampak signifikan pada operasi bisnis.
- Biaya: Solusi perangkat keras berkinerja tinggi dapat menghabiskan biaya yang jauh lebih mahal daripada meningkatkan skala dengan server komoditas.
Memilih Strategi yang Tepat
Keputusan antara penskalaan horizontal dan vertikal bergantung pada beberapa faktor, termasuk ukuran aplikasi, tingkat pertumbuhan, dan anggaran. Penskalaan vertikal adalah pilihan yang sangat baik untuk aplikasi berukuran kecil hingga menengah atau sebagai solusi sementara sambil mempersiapkan penskalaan horizontal. Namun, seiring dengan pertumbuhan data secara eksponensial, penskalaan horizontal menjadi tak terelakkan untuk menjaga kinerja dan ketersediaan.
Untuk bisnis yang mengharapkan pertumbuhan yang cepat, menerapkan sharded cluster sejak dini dapat mencegah migrasi yang mahal dan memakan waktu di kemudian hari. Di sisi lain, organisasi dengan pertumbuhan yang stabil dan anggaran terbatas mungkin lebih memilih kesederhanaan penskalaan vertikal sampai permintaan membenarkan infrastruktur yang lebih kompleks.
Kesimpulan
Penskalaan MongoDB merupakan aspek penting dalam mengelola pertumbuhan data dan memastikan performa yang optimal. Penskalaan horizontal menawarkan skalabilitas dan redundansi yang tak tertandingi, tetapi dilengkapi dengan kompleksitas tambahan. Penskalaan vertikal memberikan solusi jangka pendek yang lebih sederhana tetapi memiliki keterbatasan. Dengan memahami strategi ini dan trade-off-nya, bisnis dapat memilih pendekatan terbaik untuk memenuhi kebutuhan unik mereka dan memastikan infrastruktur basis data mereka berkembang seiring dengan pertumbuhan mereka.