Volgens markt­on­der­zoeks­bu­reau Omdia bedroegen de wereld­wijde uitgaven aan cloud­in­fra­struc­tuur in het eerste kwartaal van 2025 maar liefst 90,9 miljard dollar, een stijging van 21% ten opzichte van het jaar ervoor. Nu bedrijven steeds meer inves­teren in cloud­tech­no­logie, wordt het vermogen om effec­tief te schalen cruciaal voor succes. Naarmate gebrui­kers­aan­tallen, datavo­lumes en appli­catie-eisen groeien, is de vraag niet óf je moet schalen – maar hoe.

Er bestaan twee hoofd­stra­te­gieën voor clouds­ca­ling: verti­caal schalen en horizon­taal schalen.

Voor IT-archi­tecten en engineers is de keuze tussen opschalen (vertical) en uitschalen (horizontal) een funda­men­teel ontwerp­be­sluit dat invloed heeft op systeem­ar­chi­tec­tuur, betrouw­baar­heid en de verhou­ding tussen kosten en presta­ties. De concepten lijken eenvoudig, maar hun techni­sche uitvoe­ring en lange­ter­mijn­im­pact zijn groot.

Dit artikel behan­delt de techni­sche afwegingen van beide modellen, hun toepas­sings­ge­bieden en de hybride benade­ring die de basis vormt voor moderne, veerkrach­tige applicaties.

Wat is schaalbaarheid en waarom is het belangrijk?

Schaal­baar­heid is het vermogen van een systeem, netwerk of proces om toene­mende werklasten aan te kunnen of te worden uitge­breid om die groei te ondersteunen.

Voor bedrijven betekent dit: meer gebrui­kers kunnen bedienen, meer trans­ac­ties verwerken en grotere hoeveel­heden data beheren zonder prestatieverlies.

Een gebrek aan schaal­baar­heid leidt tot trage reacties, systeem­sto­ringen en slechte gebrui­ker­s­er­va­ringen – met directe gevolgen voor klant­te­vre­den­heid en omzet.

Verticaal schalen (opschalen): de monolithische krachtpatser

Verti­caal schalen betekent dat de capaci­teit van één enkele machine wordt vergroot. Dat kan door extra CPU’s (vCPU’s), meer geheugen (RAM) of snellere opslag toe te voegen, zodat de server zwaar­dere workloads aankan.

Voordelen:

• Eenvoudig beheer: één krach­tige server is makke­lijker te beheren dan een gedis­tri­bu­eerd systeem.
• Compa­ti­bi­li­teit: veel legacy-appli­ca­ties kunnen alleen verti­caal schalen.
• Minder complexi­teit in het begin: geen load balan­cers of complexe netwerken nodig.
• Lage latency: één krach­tige machine kan sommige workloads sneller afhandelen.

Nadelen:

• Eén enkel storings­punt (SPOF): als de server uitvalt, ligt alles stil.
• Beperkte schaal­baar­heid: er zit een boven­grens aan hardware-upgrades.
• Hoge kosten op grote schaal: topklasse-hardware is oneven­redig duur.
• Downtime bij upgrades: vaak moet het systeem worden herstart.

Imple­men­tatie:

• On-premises: fysieke upgrades, zoals meer RAM of snellere SSD-opslag. De limiet ligt bij de capaci­teit van het moederbord.
• In de cloud: via software, bijvoor­beeld door een AWS-instantie te stoppen en een zwaarder type te kiezen (bijv. van t3.medium naar m5.2xlarge).

Typische toepas­singen:

• Relati­o­nele databases (zoals PostgreSQL of SQL Server) die sterk leunen op ACID-transacties.
• Monoli­thi­sche appli­ca­ties die niet ontworpen zijn voor distributie.
• Stateful appli­ca­ties die kriti­sche data lokaal opslaan.

Beper­kingen:

Verti­caal schalen kent harde grenzen. Zelfs de grootste cloud-instantie, zoals AWS’s u‑24tb1.112xlarge met 24 TB RAM, is eindig. Boven­dien nemen kosten sneller toe dan prestaties.

Horizontaal schalen (uitschalen): de gedistribueerde vloot

Horizon­taal schalen betekent dat je extra servers toevoegt en de werklast verdeelt over meerdere machines. Dit principe vormt de basis van moderne cloud-native architecturen.

Voordelen:

• Hoge beschik­baar­heid en foutto­le­rantie: geen single point of failure.
• Praktisch onbeperkte schaalbaarheid.
• Kosten­ef­fi­ciënt: schaal uit bij pieken en weer in bij daling.
• Pay-as-you-go: kosten beter afgestemd op werke­lijk gebruik.

Nadelen:

• Complexer beheer: vereist load balan­cing, monito­ring en coördinatie.
• Appli­ca­ties moeten state­less zijn.
• Extra netwerk­ver­tra­ging tussen servers.
• Hogere initiële ontwerpcomplexiteit.

Archi­tec­tu­rale componenten:

• Load balan­cers verdelen inkomend verkeer over meerdere servers.
• State­less appli­ca­tie­laag: gebrui­kers­data worden extern opgeslagen, bijvoor­beeld in Redis of een centrale database.

Moderne imple­men­tatie:

Met contai­ners (Docker) en orches­tratie (Kuber­netes) kan horizon­tale schaal­ver­gro­ting automa­tisch plaats­vinden. Kuber­netes beheert clusters en schaalt workloads op basis van actuele belas­ting via de Horizontal Pod Autoscaler.

De datalaag blijft de uitdaging:

Schrijven en lezen over meerdere databases verdelen is complex. Mogelijke oplos­singen zijn:

• Repli­catie: meerdere read-replica’s van één primaire database.
• Sharding: databases verdelen op bijvoor­beeld user-ID.
• NoSQL-systemen zoals Cassandra of DynamoDB, die horizon­tale schaal­baar­heid ingebouwd hebben – vaak met iets minder strikte consistentie.

Wanneer kies je voor welke aanpak?

Verti­caal schalen is geschikt voor:

• Startups en kleine bedrijven met voorspel­bare belasting.
• Legacy-appli­ca­ties die niet herbouwd kunnen worden.
• Stateful workloads die gedeeld geheugen gebruiken.
• Relati­o­nale databases in vroege groeifases.

Horizon­taal schalen is beter voor:

• Bedrijven met snel groei­ende of fluctu­e­rende gebruikersaantallen.
• Cloud-native, micro­ser­vices-gebaseerde applicaties.
• Webser­vers zonder lokale sessiedata.
• Big-data-verwer­king en high-perfor­mance computing.

Een bekend voorbeeld is Netflix, dat miljoenen kijkers tegelijk bedient via een wereld­wijd gedis­tri­bu­eerd server­sys­teem dat automa­tisch op- en afschaalt naarge­lang de vraag.

De hybride realiteit: het beste van twee werelden

De meeste moderne cloud­ar­chi­tec­turen combi­neren beide strategieën.

• Appli­ca­tie­laag: horizon­taal geschaalde contai­ners, beheerd door Kubernetes.
• Cachinglaag: een gedis­tri­bu­eerde in-memory cache (bijv. Redis).
• Databa­se­laag: verti­caal geschaald voor consis­tente trans­ac­ties, vaak met hot-standby.
• Leesreplica’s: horizon­taal geschaald om query­ver­keer te verdelen.

Zo ontstaat een archi­tec­tuur die de flexi­bi­li­teit van horizon­taal schalen combi­neert met de stabi­li­teit van verti­caal schalen.

Slimmer schalen met emma

Het beheren van schaal­stra­te­gieën in een multi-cloudom­ge­ving kan snel complex worden. emma, een cloud­ma­na­ge­ment­plat­form, vereen­vou­digt dit proces.

• Bij horizon­taal schalen automa­ti­seert emma het uitrollen en beheren van Kuber­netes-clusters over meerdere clouds, inclu­sief load-balan­cing, authen­ti­catie en autoscaling.
• Bij verti­caal schalen biedt emma AI-gestuurde aanbe­ve­lingen voor het optima­li­seren van virtuele machines en bare-metal­ser­vers – zodat je niet te veel betaalt voor ongebruikte capaciteit.

Met emma krijgen organi­sa­ties volledig inzicht, slimme aanbe­ve­lingen en automa­ti­sche optima­li­satie, zodat hun infra­struc­tuur efficiënt meegroeit met de bedrijfs­be­hoefte – zonder grip op presta­ties of kosten te verliezen.

Kortom: de keuze tussen verti­caal en horizon­taal schalen is geen of/​of-beslis­sing. De toekomst van cloud­ar­chi­tec­tuur ligt in een evenwich­tige, hybride aanpak: verti­caal waar eenvoud en consis­tentie tellen, horizon­taal waar flexi­bi­li­teit en veerkracht cruciaal zijn.