Skalowanie Node.js: Jak Przetrwać "Black Friday" i Nagłe Skoki Ruchu?

Problem Jednego Wątku (The Single Thread Bottleneck)

Node.js działa na pojedynczym wątku (Main Thread). To sprawia, że jest niezwykle lekki i wydajny przy obsłudze zapytań sieciowych, ale ma jedną śmiertelną wadę: CPU Blocking.Jeśli jeden użytkownik wywoła funkcję, która zajmuje procesorowi 5 sekund (np. generowanie PDF-a lub haszowanie hasła), Event Loop zatrzymuje się. Przez te 5 sekund nikt inny nie może się zalogować. Przy ruchu rzędu tysięcy zapytań na sekundę (RPS), aplikacja po prostu przestaje odpowiadać.

1. Skalowanie Pionowe: Wykorzystaj Wszystkie Rdzenie

Większość serwerów ma wiele rdzeni CPU (4, 8, 16), ale domyślnie Node.js używa tylko jednego. To marnotrawstwo zasobów.

• Rozwiązanie: Używamy Node Cluster Module lub process managera takiego jak PM2.
• Jak to działa: PM2 tworzy kopie (instancje) Twojej aplikacji na każdym dostępnym rdzeniu procesora. Jeśli masz 8 rdzeni, Twoja aplikacja może obsłużyć 8x więcej ruchu równolegle, bez zmian w kodzie.

2. Skalowanie Poziome: Architektura Bezstanowa

Co jeśli jeden serwer to za mało? Musisz dodać kolejne maszyny.Aby to zadziałało, Twoja aplikacja musi być Stateless (bezstanowa). Nie możesz trzymać sesji użytkownika w pamięci RAM jednego serwera, bo przy kolejnym zapytaniu Load Balancer może przekierować go na inny serwer, gdzie "nie jest zalogowany".

• Rozwiązanie: Przenosimy sesje do zewnętrznej bazy in-memory, takiej jak Redis. Dzięki temu każda instancja Node.js widzi ten sam stan użytkownika.

3. Spłaszczanie Krzywej (Message Queues)

Podczas "Black Friday", ruch nie rośnie liniowo – on uderza falami (Spikes). Próba przetworzenia 10 000 zamówień w jednej sekundzie zabije każdą bazę danych SQL.

• Rozwiązanie: Asynchroniczność i Kolejki (RabbitMQ lub Kafka).
• Strategia: Zamiast przetwarzać zamówienie natychmiast, API przyjmuje żądanie, wrzuca je do kolejki i natychmiast zwraca klientowi "202 Accepted". W tle, procesy "Workers" pobierają zamówienia z kolejki w tempie, które baza danych jest w stanie udźwignąć. Użytkownik ma wrażenie natychmiastowego działania, a serwer nie płonie.

Podsumowanie

Skalowanie to nie magia, to architektura. Przechodząc z monolitu na skalowalny klaster z Redisem i kolejkami, zmieniasz Node.js z "zabawki" w potężny silnik klasy Enterprise.