Ohjelmiston skaalautuvuus

Lähes jokainen menestyvä yritys hyötyy skaalautuvasta ohjelmistosta. Yrityksen koolla ei ole väliä, mutta käytössä olevan ohjelmiston pitäisi pystyä skaalautumaan yrityksen toiminnan mukana. Mitä tuo ohjelmiston skaalautuvuus sitten tarkoittaa ja miten sellaisia toteutetaan?

Tässä artikkelissa syvennymme tarkemmin siihen, mitä skaalautuvuus tarkoittaa, miksi se on tärkeää ja mitä skaalautuvan ohjelmiston kehittämiseen liittyy.

On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että ohjelmiston skaalautuvuus ei ole pelkästään tekninen ominaisuus, vaan sillä on suuri vaikutus liiketoimintaan.

Tämän sisällysluettelon kautta voit hypätä suoraan aihealueisiin:

  1. Mitä ohjelmiston skaalautuvuus tarkoittaa?

  2. Miksi ohjelmiston skaalautuvuus on tärkeää?

  3. Ohjelmistoarkkitehtuuri

  4. Käytettävät teknologiat (tech stack)

  5. Hosting eli hostaus

Mitä ohjelmiston skaalautuvuus tarkoittaa?

Ohjelmiston skaalautuvuus tarkoittaa sitä, että ohjelmisto pystyy vastaamaan joustavasti yrityksen muuttuviin tarpeisiin. Äkillisesti kasvaneet kävijä- ja käyttäjämäärät tai valtava yhtäaikainen datansiirto vaatii ohjelmistolta enemmän resursseja, kuin hiljaisempina ja tasaisempina aikoina. Skaalautuva ohjelmisto pystyy reagoimaan nopeasti muuttuviin tilanteisiin säilyttäen toimintakykynsä, sekä myös vapauttamaan tarvittavien resurssien määrää, kun niiden tarve on ohi.

Hyvin skaalautuva ohjelmisto mahdollistaa myös yrityksen liiketoiminnan kasvun ilman suurempia teknisiä rajoituksia. Ohjelmisto pystyy käsitellä enemmän tapahtumia, tallentamaan enemmän tietoa, sekä mahdollistaa useamman yhtäaikaisen käyttäjän ilman, että ohjelmisto hidastuu tai muuttuu epävakaaksi. Skaalautuvaan ohjelmistoon pystyy myös lisäämään uusia toimintoja ja ominaisuuksia.

Ohjelmiston skaalautuvuus riippuu mm. siitä, minkälainen ohjelmistoarkkitehtuuri ohjelmistolla on, minkälaisia työkaluja ja teknologiaa ohjelmistoon on käytetty, sekä kuinka ohjelmiston hosting on järjestetty. Käymme tässä myöhemmin tässä artikkelissa läpi näitä asioita vielä tarkemmin

Miksi ohjelmiston skaalautuvuus on tärkeää?

Ohjelmiston skaalautuvuus vaikuttaa suoraan siihen, kuinka tehokkaasti ja luotettavasti digitaaliset palvelut toimivat. Hyvin skaalautuva ohjelmisto pysyy vakaana ja toimintakykyisenä tilanteesta riippumatta, tarjoten käyttäjille jouhevan käyttökokemuksen. Skaalautuva ohjelmisto varmistaa positiivisen asiakaskokemuksen, sekä voi joissain tapauksissa pitää palvelun kilpailukykyisenä, kuten verkkokaupoissa.

Skaalautumaton ohjelmisto voi aiheuttaa ikäviä tilanteita liiketoiminnassa. Verkkokaupat voivat menettää tilauksia ja myyntimahdollisuuksia, mikäli ohjelmisto ei pysty käsittelemään suuria kävijämääriä. Verkkopalvelut voivat kaatua tietojen tallennushetkellä, jolloin asiakkaiden juuri täyttämät tiedot eivät tallennu järjestelmään. Skaalautumaton ohjelmisto voi aiheuttaa näin huonon käyttäjäkokemuksen ja mainehaittaa yritykselle.

Kun yritys kasvaa, tai sen liiketoiminnalliset tarpeet muuttuvat, voi skaalautumaton ohjelmisto hidastaa prosesseja ja vaatia lisäksi manuaalisia toimenpiteitä kasvun turvaamiseksi. Yritys voi joutua käyttämään jatkuvasti resursseja ongelmien korjaamiseen sen sijaan, että pystyisivät keskittymään innovointiin ja liiketoiminnan kasvattamiseen.

Ohjelmiston skaalautuvuus on keskeinen tekijä yrityksen liiketoiminnassa, sillä se vähentää mm. edellämainittuja liiketoiminnan riskejä, mahdollistaen joustavan mahdollisuuden liiketoiminnan kasvattamiselle.

Esimerkkejä tilanteista, joissa ohjelmiston skaalautuvuus on todella tärkeää:

  • Verkkokaupat: Skaalautuvuus mahdollistaa verkkokaupoille suuret tilausmäärät, sekä äkilliset kävijäpiikit. Esimerkiksi sesonkien ja erikoiskampanjoiden aikana kävijä- ja tilausmäärät saattavat kasvaa äkillisesti, jolloin verkkokaupan on pystyttävä toimimaan lisääntyneen kuormituksen alla.

  • CRM-järjestelmät: Yrityksissä käytettävät asiakastietojärjestelmät saattavat sisältää valtavan määrän dataa asiakkuuksista. Skaalautuva CRM-järjestelmä pystyy tehokkaasti käsittelemään suuren määrän asiakastietoja ja tarjoamaan saumattoman käyttäjäkokemuksen useammalle samanaikaiselle käyttäjälle.

  • Asiakaspalvelu: Erilaiset asiakaspalvelu- ja tukipalvelujärjestelmät tarvitsevat skaalautuvuutta, jotta ne voivat palvella useita asiakkaita samanaikaisesti ja tarjota nopean tuen.

Koska ohjelmiston skaalautuvuus on tärkeä osa-alue ohjelmistokehityksessä, vaatii se huolellista suunnittelua ja oikeiden päätösten tekemistä. Keskeisiä kysymyksiä skaalautuvuutta ajatellen ovat mm. minkälaista ohjelmistoarkkitehtuuria käytetään ja minkälaista teknologiaa kehitystyössä käytetään. Näiden lisäksi tulee pohtia mikä hosting-ympäristö sopii parhaiten yrityksen liiketoimintaan verraten.

Käydään seuraavaksi läpi näitä osa-alueita tarkemmin.

Ohjelmistoarkkitehtuuri

Ohjelmistoarkkitehtuuri on tärkeässä osassa ohjelmiston skaalautuvuudessa, sillä eri arkkitehtuurimallit mahdollistavat skaalautuvuuden eri tavalla. Toisissa malleissa pystytään päivittämään ja skaalaamaan helposti jopa yksittäisiä palveluita (esim. mikropalveluarkkitehtuuri), kun taas toisissa arkkitehtuurimalleissa skaalaaminen voi olla hitaampaa, kalliimpaa ja monimutkaisempaa, kun koko ohjelmisto pitää skaalata kerralla.

Skaalautuvan ohjelmiston kehittämisessä täytyykin pystyä ymmärtämään niin nykyhetken, kuin myös tulevaisuuden tarpeita. Ohjelmistoarkkitehtuurissa otetaankin huomioon teknisten tarpeiden lisäksi myös yrityksen liiketoiminnalliset tavoitteet ja integroidaan ne mahdollisimman hyvin ohjelmistoon sisään.

Oikein valittu arkkitehtuurimalli mahdollistaa ohjelmiston pitkäaikaisen käytettävyyden ja muokattavuuden, jolloin ohjelmisto pystyy mukautumaan myös mahdollisiin liiketoiminnan tai toimialan muutoksiin.

Käytettävät teknologiat (tech stack)

Tech stack tarkoittaa ohjelmistokehitykseen käytettävien teknologioiden yhdistelmää. Esimerkiksi ohjelmiston rakenne ja ulkoasu voidaan koodata tietyllä tavalla, kun taas vaikka tietokannan rakentamiseen voidaan hyödyntää jotain toista tapaa.

Kehittämiseen käytettävä teknologia täytyy valita huolellisesti, sillä skaalautuvuuden kannalta tulee valita oikeat työkalut ja menetelmät. Vaikka nykypäivänä lähes kaikki erilaiset ohjelmointikielet, kehykset ja tietokannat palvelevatkin osittain skaalautuvuutta, on silti hyödyllistä suunnitella myös käytettyjen teknologioiden kokonaisuus tukemaan tulevaisuuden näkymiä sekä yrityksen liiketoiminnallisia tavoitteita.

Hosting eli hostaus

Hostauksella on merkitystä, kun skaalautuvaa ohjelmistoa halutaan lähteä kehittämään. Käytännössä ohjelmiston hostaamiseen on pääosin kaksi vaihtoehtoa.

Oma palvelinympäristö: Ohjelmistot ja palvelimet sijaitsevat yrityksen omissa laitteistoissa tai datakeskuksessa

Pilvipalvelu: Ohjelmistot ja palvelimet sijaitsevat kolmannen osapuolen infrastruktuurissa

Itse hallinnoittava palvelinympäristö voi olla rajoittava tekijä skaalautuvuudessa, sillä silloin skaalautuvuus on sidottu siihen kuinka paljon laitteistoa ja kapasiteettia organisaatiolla on omassa datakeskuksessaan. Toisaalta erityiset tietoturva- ja sääntelyvaatimukset voivat vaatia tarkat määritelmät tiedonhallintaan, jolloin tämä voi olla ainoa ratkaisu.

Pilvipalvelut tarjoavat usein paremman mahdollisuuden skaalautuvuuteen. Pilvipalvelu perustuu palveluntarjoajan valtavaan olemassa olevaan infrastruktuuriin, joka mahdollistaa helpon ja nopean skaalautuvuuden. Käyttäjät pystyvät itse hallinnoimaan ja mukauttamaan tarvittavia resursseja ilman, että täytyy hankkia fyysisiä laitteita.

Hostingin kontekstissa ohjelmistoja voi skaalata horisontaalisesti tai vertikaalisesti. Käydään seuraavaksi läpi mitä nämä termit tarkoittavat.

Horisontaalinen ohjelmiston skaalaaminen

Horisontaalisesti skaalaaminen tarkoittaa sitä, että ohjelmiston kuormitus jaetaan useamman palvelimen jaettavaksi. Esimerkiksi, jos ohjelmiston toimivuus alkaa hidastua, voidaan lisätä toinen palvelin, jolloin sillä on enemmän resursseja toimia sujuvammin.

Horisontaalinen skaalautuvuus on parempi vaihtoehto silloin, kun ei pystytä tarkoin arvioimaan tulevan kuormituksen laajuutta. Se on myös järkevä vaihtoehto silloin, kun ohjelmiston suorituskykyä pitää skaalata nopeasti ilman ohjelmiston alas ajoa.

Plussat:

  • Toimintakyky: Jos yksi palvelin kaatuu, muut palvelimet paikkaavat ohjelmiston kykyä pysyä toiminnassa.

  • Palvelimia ja ohjelmistoja ei tarvitse ajaa alas skaalaamisen ajaksi, jolloin siitä ei aiheudu käyttäjille vaivaa.

  • Skaalaaminen on helpompaa, kun ei tarvitse miettiä kuinka paljon yhtä palvelinta voi rasittaa

Miinukset:

  • Useamman yhtäaikaisen palvelimen ylläpitäminen voi olla monimutkaisempaa, kuten myös niiden varmuuskopiointi.

  • Uusien palvelinten lisääminen maksaa enemmän kuin olemassa olevien päivittäminen

Vertikaalinen ohjelmiston skaalaaminen

Vertikaalisesti skaalaaminen tarkoittaa olemassa olevan palvelimen päivittämistä, esimerkiksi lisäämällä siihen muistia tai vaihtamalla tehokkaampi suoritin. Toinen vaihtoehto on poistaa vanha palvelin ja asentaa kerralla tehokkaampi tilalle. Tässä ratkaisussa kuitenkin on vain yksi palvelin, jota päivitetään, kun horisontaalisessa lisättiin uusia palvelimia.

Tämä on hyvä ratkaisu silloin, kun tiedetään kuinka paljon palvelimen kuormituksen määrä tulee kasvamaan, jolloin pystytään lisäämään tarvittava määrä tehoja.

Plussat:

  • Palvelimen päivittäminen lisäosilla maksaa vähemmän, kuin uuden ostaminen. Myöskään mahdolliset ylläpitokustannukset eivät välttämättä kasva, sillä palvelinten lukumäärä pysyy samana.

  • Ylläpitäminen ei ole niin monimutkaista, kun on vain yksi palvelin

  • Kun palvelinten lukumäärä pysyy samana, ei konfiguraatioihin tarvitse koskea.

Miinukset:

  • Ohjelmisto pitää ajaa alas päivittämisen ajaksi

  • Palvelin pitää yksinään ohjelmistoa pystyssä, joten jos palvelin kaatuu, niin ohjelmistokin kaatuu

  • Yhtä palvelinta voi päivittää vain tiettyyn pisteeseen asti, ennen kuin pitää vaihtaa tehokkaampaan

Yhteenveto

Skaalautuva ohjelmisto on erittäin tärkeä osa liiketoimintaa. Se mahdollistaa liiketoiminnan joustavan kehittämisen, kun taas skaalautumaton ohjelmisto voi aiheuttaa ongelmia ja vastaavasti hidastaa yrityksen kasvua.

Ohjelmiston skaalautuvuudessa kannattaa kääntyä ohjelmistoarkkitehdin puoleen, joka osaa valita oikeat lähestymistavat yrityksen liiketoiminnalliset tarpeet ja tavoitteet huomioiden.

Onko sinulla tarpeita hankkia ohjelmistoja, jotka tukevat ja kestävät yrityksesi kasvua? Ota yhteyttä, sillä teemme juuri tämänkaltaisia ratkaisuja asiakkaillemme.