水平擴展 vs 垂直擴展

請比較水平擴展與垂直擴展的差異與適用場景。

垂直擴展（Scale Up）

升級單台機器的硬體規格（CPU、記憶體、儲存）。

優點：簡單，不需要修改程式。

缺點：有物理上限、成本急速增加、單點故障風險。

水平擴展（Scale Out）

增加更多同規格機器，流量由 Load Balancer 分散。

優點：理論上無上限、高可用（HA）、可根據負載動態增減。

缺點：需要應用程式設計為無狀態（Stateless）、Session 和快取需集中管理。

無狀態設計

水平擴展的前提是應用服務器無狀態：Session 存 Redis、檔案存 S3，每台服務器可平等處理請求。

決策依據

• 小型應用、短期需求：垂直擴展。
• 需要高可用、長期成長：水平擴展。
• 資料庫垂直擴展到瓶頸後，考慮 Read Replica 或分片（Sharding）。