Big Data e Inteligência Artificial, dois conceitos em evidência no mundo contemporâneo, ganham cada vez mais importância na vida das pessoas e das empresas. Para processar o crescente volume de dados produzidos e para treinar os modelos mais avançados de machine learning, porém, é obrigatório ter um extraordinário poder computacional, capaz de suportar ações que exigem alta escalabilidade. Essa necessidade de aumentar a capacidade de processamento tem levado os gestores de tecnologia a enfrentar um desafio: escolher entre a computação vertical e a computação horizontal.

Escalar verticalmente significa adicionar mais recursos, como CPUs e memória RAM, a um servidor existente, transformando-o em um supercomputador, com arquiteturas e sistemas internos dedicados, e uma capacidade de processamento que supera em milhares (às vezes, milhões) de vezes a de um computador doméstico. A vantagem é atrativa. Só convém lembrar um ponto crítico da abordagem de escalonamento vertical: o alto custo dessa opção. Também há um limite de hardware, o que impede aumentar a RAM ou a quantidade de CPUs infinitamente no mesmo servidor. Além disso, concentrar o processamento em um único servidor pode não ser prudente, uma vez que todo o sistema ficará indisponível caso haja problemas nesse equipamento.

Entretanto, os servidores de expansão vertical são valiosos em situações específicas: quando a própria carga de trabalho funciona melhor com menos máquinas; quando o espaço físico ou a energia elétrica são restritos e poucos servidores de alta potência são mais adequados do que vários servidores de baixa potência; quando fatores de licenciamento de software favorecem o uso de menor número de servidores, e quando a complexidade da configuração de um conjunto de servidores de “expansão horizontal” não é justificada pela carga de trabalho.

Já a computação horizontal agrega diversos computadores, cada um funcionando sozinho, mas todos operando em conjunto, como músicos em uma orquestra. A capacidade de escalar horizontalmente pode ser obtida por meio de técnicas de arquitetura de software e tecnologias específicas. Os investimentos em engenharia de software geralmente são altos no começo, pela necessidade de contratar uma equipe maior e mais experiente. Mas, em um cenário de produto de grande escala, investir em engenharia de software pode ser vantajoso a longo prazo – em geral, é mais barato aumentar a capacidade de distribuição do sistema em vários servidores, com arquitetura de software sofisticada. Dificilmente existirá um limite de escalonamento nesse modelo.

A escalabilidade horizontal permite ainda mais facilidade de lidar com um número maior de solicitações de transações. Muitas empresas de tecnologia, como Amazon, Netflix e Uber, têm adotado esse recurso para atender a um grande número de clientes, em todo o mundo, oferecendo a todos a mesma experiência de usuário.

Apesar de ambas as arquiteturas terem seus prós e contras, a computação horizontal está se tornando uma tendência. Um exemplo de porte é o projeto de computação distribuída Folding@home. Lançado em outubro de 2000, ganhou mais de 700 mil novos usuários com a pandemia do Covid-19. São voluntários que doam parte do poder de processamento de suas máquinas para operações conjuntas de cálculos e simulações relacionadas a pesquisas médicas (incluindo o combate ao novo coronavírus).

De acordo com Greg Bowman, diretor do Folding@home, a capacidade de processamento, de 470 PFLOPs, é duas vezes maior que o desempenho máximo do Summit da ORNL, o supercomputador mais poderoso do mundo. No que se refere ao desempenho sustentado, o poder cumulativo do Folding@home, no momento, é superior aos sete supercomputadores mais rápidos existentes no planeta.

Embora os indícios apontem pela prevalência da computação horizontal, diante do crescente uso de Big Data e da IA, é preciso saber quais são as reais necessidades de aplicação para definir qual arquitetura se adequa melhor a cada empresa. Vale lembrar que, se a opção inicial foi pela escalabilidade vertical e, no futuro, surgir a demanda por uma ampliação, basta fazer um investimento na horizontal que acompanhe o crescimento da companhia.

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