Elasticidad y Escalabilidad en AWS

Estos dos conceptos son frecuentemente confundidos, pero son diferentes y complementarios. Entenderlos es crucial para el examen CLF-C02.

Escalabilidad

La escalabilidad es la capacidad de un sistema de manejar cargas de trabajo crecientes mediante la adición de recursos.

Hay dos tipos:

• Escalabilidad Vertical (Scale Up/Down): Aumentar el tamaño de un recurso individual (más CPU, más RAM)
• Escalabilidad Horizontal (Scale Out/In): Agregar o quitar instancias del mismo tipo

Elasticidad

La elasticidad es la capacidad de un sistema de escalar recursos automáticamente y en tiempo real según la demanda, tanto hacia arriba como hacia abajo.

La elasticidad es escalabilidad + automatización + reversibilidad

Escalabilidad Vertical (Scale Up/Down)

Qué es: Cambiar el tamaño de una instancia individual.

Ejemplo: Cambiar de una instancia t3.medium a una t3.xlarge.

Ventajas:

• Simple de implementar
• Sin cambios en la arquitectura de la aplicación
• Menos complejidad de red

Desventajas:

• Tiene límites físicos (la instancia más grande disponible)
• Generalmente requiere tiempo de inactividad
• Un solo punto de fallo

Cuándo usar:

• Bases de datos que no soportan distribución
• Aplicaciones legacy que no escalan horizontalmente
• Cargas de trabajo con estado (stateful)

Escalabilidad Horizontal (Scale Out/In)

Qué es: Agregar o quitar instancias del mismo tamaño.

Ejemplo: Pasar de 2 instancias t3.medium a 10 instancias t3.medium.

Ventajas:

• Sin límites teóricos de escala
• Sin tiempo de inactividad
• Alta disponibilidad inherente
• Más económico (muchas pequeñas vs una gigante)

Desventajas:

• Requiere que la aplicación sea stateless
• Necesita balanceador de carga
• Mayor complejidad operativa

Cuándo usar:

• Aplicaciones web y APIs
• Microservicios
• Cargas de trabajo sin estado (stateless)

AWS Auto Scaling es el servicio que proporciona elasticidad automática a tus recursos.

Componentes de Auto Scaling para EC2:

1. Launch Template / Launch Configuration

   • Define QUÉ lanzar (AMI, tipo de instancia, security groups, etc.)

2. Auto Scaling Group (ASG)

   • Define CUÁNTAS instancias mantener
   • Configuraciones:
     • Minimum: Número mínimo de instancias (ej: 2)
     • Desired: Número deseado de instancias (ej: 4)
     • Maximum: Número máximo de instancias (ej: 10)

3. Scaling Policies

   • Define CUÁNDO escalar

Tipos de Políticas de Escalado:

Ejemplo de Target Tracking:

Objetivo: Mantener CPU promedio al 50%
- Si CPU sube a 70% → Auto Scaling agrega instancias
- Si CPU baja a 30% → Auto Scaling termina instancias

Auto Scaling no es solo para EC2. Varios servicios AWS escalan automáticamente:

Escalado Completamente Automático (sin configuración):

• AWS Lambda - Escala a miles de ejecuciones simultáneas
• Amazon S3 - Almacenamiento ilimitado
• Amazon DynamoDB (on-demand) - Capacidad según demanda
• AWS Fargate - Contenedores sin gestión de servidores

Escalado Configurable:

• Amazon ECS - Service Auto Scaling para tareas
• Amazon RDS - Read Replicas y almacenamiento auto-expandible
• Amazon Aurora - Auto Scaling de réplicas de lectura
• DynamoDB (provisioned) - Auto Scaling de capacidad

Escalado Manual:

• Amazon RDS - Cambiar clase de instancia (requiere reinicio breve)
• Amazon ElastiCache - Agregar nodos al cluster

Para que la escalabilidad horizontal funcione, necesitas distribuir el tráfico entre las instancias. Aquí entra Elastic Load Balancing.

Tipos de Load Balancers:

Características importantes:

• Health Checks: Verifican que las instancias estén sanas
• Cross-Zone Load Balancing: Distribuye tráfico entre AZs
• SSL/TLS Termination: Descarga el cifrado del servidor
• Integración con Auto Scaling: Registra/desregistra instancias automáticamente

Veamos cómo se combinan estos conceptos en una arquitectura real:

Escenario: E-commerce con tráfico variable

Arquitectura:

                    [Route 53 DNS]
                          │
                    [CloudFront CDN]
                          │
                    [Application LB]
                    ┌─────┼─────┐
                    │     │     │
                [EC2]  [EC2]  [EC2]  ← Auto Scaling Group
                    │     │     │
                    └─────┼─────┘
                          │
                    [Aurora MySQL]
                    (Multi-AZ + Read Replicas)

Comportamiento:

1. Día normal: 3 instancias EC2, 1 réplica de lectura Aurora
2. Black Friday: Auto Scaling sube a 15 instancias, Aurora agrega 3 réplicas
3. 3 AM del martes: Auto Scaling baja a 2 instancias (mínimo)

Beneficio: Solo pagas por lo que usas, cuando lo usas.

Estos conceptos están relacionados pero son diferentes:

Elasticidad

• Objetivo: Ajustar capacidad a la demanda
• Beneficio principal: Optimización de costos
• Pregunta que responde: "¿Cuánta capacidad necesito ahora?"

Alta Disponibilidad (HA)

• Objetivo: Mantener el sistema funcionando ante fallos
• Beneficio principal: Continuidad del servicio
• Pregunta que responde: "¿Seguirá funcionando si algo falla?"

Cómo se complementan:

• Auto Scaling Group con min=2 en múltiples AZs proporciona AMBAS
• Si una AZ falla, las instancias en otras AZs manejan la carga
• Si la demanda aumenta, Auto Scaling agrega capacidad

Tip para el examen: Si la pregunta menciona "manejar picos de demanda" → Elasticidad/Auto Scaling. Si menciona "seguir funcionando ante fallos" → Alta Disponibilidad/Multi-AZ.