Die Herausforderungen und Lösungen bei der Skalierung von Softwareprodukten

Du planst ein Softwareprojekt oder hast bereits eine Software erstellt und nun stehst du vor den Herausforderungen der Skalierung? Die richtige Skalierung und somit Funktionalität auch bei höheren Nutzerzahlen ist ein regelmäßiges Problem bei der Entwicklung und dem Betrieb einer Softwareanwendung. In diesem Artikel möchten wir dir alle Informationen rund um die Problematik geben, aber dir auch zeigen, wie sich Skalierung gut lösen lässt.

Lesezeit 6 min

1. Was bedeutet Skalierung eigentlich genau?
   1. Was ist agile Skalierung?
2. Warum ist Skalierung bei Softwareprodukten wichtig?
3. Welche Herausforderungen bestehen bei der Skalierung von Softwareanwendungen?
   1. Technische Herausforderungen
   2. Betriebliche Hürden
4. So kannst du Softwareprodukte besser skalieren
5. Unser Fazit
6. FAQ: Fragen und Antworten rund um die Skalierung von Softwareprodukten

Was bedeutet Skalierung eigentlich genau?

Fangen wir an mit den Basics: Skalierung in Bezug auf Softwareanwendungen bezieht sich auf die Fähigkeit, wie diese mit steigenden Benutzerzahlen, Daten oder Anfragen umgeht, ohne dass es zu Einschränkungen in der Leistungsfähigkeit kommt. Um die Erhöhung der Nutzerzugriffe zu bewältigen, ist es oft notwendig, die Software anzupassen, indem diese optimiert wird oder durch mehr Serverkapazität oder Speicherplatz ergänzt. Für die Skalierung von Softwareprodukten können zwei Vorgehensweisen gewählt werden: die vertikale oder die horizontale Skalierung.

Vertikale Skalierung oder auch „Scale-Up“ genannt, meint, die Erhöhung der Leistungsfähigkeit durch das Hinzufügen von schnelleren CPU, größeren Festplatten oder mehr RAM. Oft bliebt dafür die Softwarearchitektur gleich, deshalb lässt sich die vertikale Skalierung in vielen Unternehmen besser umsetzen. Doch irgendwann stößt man da natürlich an Grenzen, da ein einzelner Server nicht unendlich aufgerüstet werden kann. Die horizontale Skalierung oder auch „Scale-Out“ beschreibt die Erweiterung um mehrere Server, auf die dann die Last verteilt wird. Die Anzahl der Server also erhöht, was oft mit einer komplexeren Infrastruktur und einer Anpassung der Softwarearchitektur einhergeht.

Was ist agile Skalierung?

Bei der agilen Skalierung werden agile Methoden und Prinzipien verwendet, um komplexe Projekte effektiv zu managen. Doch was bedeutet agil jetzt eigentlich genau? Agil bezieht sich auf einen Ansatz in der Projekt- und Produktentwicklung, der Flexibilität, schnelle Reaktionsfähigkeit auf Veränderungen und kontinuierliche Verbesserung betont. Der Kern des agilen Ansatzes besteht darin, in kurzen Zyklen zu arbeiten, die es Teams ermöglichen, regelmäßig Feedback einzuholen und Anpassungen vorzunehmen, um den sich ändernden Anforderungen und Prioritäten besser gerecht zu werden. Agile Methoden wie Scrum, Kanban oder Lean Development fördern eine kollaborative Arbeitsumgebung, in der Selbstorganisation und Eigenverantwortung der Teams im Vordergrund stehen.

Die agile Skalierung erweitert diese Prinzipien auf größere, komplexere Projekte und Organisationen. Sie zielt darauf ab, die Agilität über einzelne Teams hinaus zu verbreiten und ein Umfeld zu schaffen, in dem mehrere Teams effektiv zusammenarbeiten können, um gemeinsame Ziele zu erreichen. Dabei werden Strukturen und Prozesse so gestaltet, dass sie die agile Arbeitsweise unterstützen, ohne die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit zu verlieren, die für den Erfolg agiler Projekte entscheidend sind. Für agile Skalierungen werden zum Beispiel Frameworks wie SAFe (Scaled Agile Framework), LeSS (Large Scale Scrum) oder Scrum@Scale verwendet, um Agilität in großen Maßstäben umsetzen zu können. So kann die Reaktionsfähigkeit auf Marktveränderungen verbessert werden, auch die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Teams wird gefördert und zudem wir auch die Transparenz im Unternehmen erhöht.

Warum ist Skalierung bei Softwareprodukten wichtig?

Eine Software so aufzubauen, dass sie eine hohe Stabilität und ständige Verfügbarkeit auch bei kontinuierlich steigenden Nutzerzahlen gewährleistet, stellt eine technische Herausforderung dar. Bei Release eines neuen Softwareprodukts ist häufig noch nicht klar, mit welchen Nutzerzahlen sie zurechtkommen muss. Doch sie direkt so zu planen oder sie zumindest schnell für erhöhte Aufrufe anzupassen, ist aus mehreren Gründen wichtig, die wir dir hier zusammengefasst haben:

• Gute Performance: Wenn die Software skalierbar ist, dann zeigt sie auch jederzeit eine gute Performance, egal, wie hoch die Auslastung ist. Die Software ist effizient nutzbar, da sie bei geringerer Nutzung weniger Ressourcen verbraucht, aber bei hoher Auslastung problemlos auf mehr Ressourcen zurückgreifen kann
• Management der Kosten: Wenn die skalierbare Softwareanwendung nur die Ressourcen verwendet, die sie in Echtzeit benötigt, können Kosten gespart werden. Eine Kosteneinsparung ist auch möglich, wenn die Software direkt so geplant wird, dass die Software ohne Aufwand um Leistung erhöht werden kann, wenn diese benötigt wird.
• Sicherheit für die Zukunft: Fast jedes Unternehmen wünscht sich Wachstum und dass ihre Software mit der Zeit immer mehr Nutzer bekommt. Wenn die Software direkt so erstellt wurde, dass sie mit erhöhten Anfragen zurechtkommt, spart dies Nerven, Mühen und Zeit. Eine skalierbare Software kann sich an diese verändernden Anforderungen anpassen, ohne dass eine komplett neue Lösung implementiert werden muss.
• Gute Benutzererfahrung: Dass eine Software skalierbar geplant wird, soll vor allem für eine angenehme Benutzererfahrung sorgen. Ist die Software nicht richtig auf erhöhte Besucherzahlen ausgelegt, wird sie vermutlich langsamer in der Benutzung und führt zu Frustration auf Nutzerseite. Im schlimmsten Fall möchten Nutzer die Anwendung nicht wieder verwenden und suchen sich eine Alternative.
• Wettbewerbsfähigkeit: Damit die Software wettbewerbsfähig bleibt, muss sie schnell an Neuerungen und Veränderungen auf dem Markt angepasst werden können. Mit einer skalierbaren Software können neue Funktionen schneller integriert werden und live gehen.

Welche Herausforderungen bestehen bei der Skalierung von Softwareanwendungen?

Um deine Software skalierbar aufzustellen, müssen einige Herausforderungen bewältigt werden. Zu diesen Herausforderungen gehören sowohl welche im technischen Bereich als auch Hürden auf betrieblicher Seite. Damit du weißt, was auf dich zukommt, wenn du deine eigene Softwareanwendung skalierbar ausrichtest, verraten wir dir die bevorstehenden Herausforderungen in den nachfolgenden Abschnitten.

Technische Herausforderungen

Damit du eine Software entwickeln kannst, die in Zukunft skalierbar ist und bleibt, musst du dich mit der technischen Seite tief auseinandersetzen. Denn die Skalierung einer Software bringt auch auf der technischen Seite einige Herausforderungen mit sich. Es ist wichtig, dass du dich mit dem Systemdesign und der Architektur deiner Software auskennst. So kannst du die kontinuierliche Leistung, Stabilität und Benutzerfreundlichkeit sicherstellen. Das heißt auch, dass du den technischen Aufbau gut durchdenken solltest. Fange lieber direkt am Anfang damit an, die Software gut skalierbar auszurichten, als dass du dann, wenn Skalierung benötigt wird, damit anfängst, alles anzupassen.

Die folgenden technischen Herausforderungen könnten sich dir stellen:

• Sicherheit: Mit steigender Skalierung wächst die Angriffsfläche, was fortlaufende Maßnahmen zur Gewährleistung der Sicherheit von Anwendung und Daten notwendig macht, einschließlich der Datenverschlüsselung bei Übertragungen sowie die regelmäßige Überprüfung von Sicherheitskonfigurationen.
• Datenbankmanagement: Wenn die Nutzerzahlen steigen, wird das Management der Datenbank zunehmend schwieriger. Denn Skalierung erhöht auch den Druck auf Datenbanksysteme. Das bedeutet, du musst die Daten gut organisieren, schnell durchsuchen können und das Abfragen verbessern, um Verzögerungen kleinzuhalten und die Leistung zu steigern. Es ist wichtig, darauf zu achten, dass die Daten richtig aufgeteilt und konsistent bleiben, damit die Anwendung auch bei vielen Nutzern schnell bleibt.
• Performance: Mit der Zunahme von Anfragen kann die Antwortzeit der Anwendung leiden. Optimierungen auf Code-Ebene, effizientes Caching und die Auswahl leistungsfähiger Hardware oder Cloud-Ressourcen sind essenziell, um schnelle Ladezeiten und eine reibungslose Nutzererfahrung zu gewährleisten.
• Lastverteilung: Um Spitzenlasten effektiv zu managen und eine gleichmäßige Auslastung der Systemressourcen zu gewährleisten, ist eine intelligente Lastverteilung erforderlich. Dies kann durch den Einsatz von Load Balancern, die Implementierung von Microservices-Architekturen oder durch automatisierte Skalierungslösungen erreicht werden, die dynamisch Ressourcen zuweisen, basierend auf der aktuellen Anforderung.

Betriebliche Hürden

Aber nicht nur auf der technischen Seite können Hürden auftreten. Die Skalierung eines Softwareprodukts kann dich auch betrieblich herausfordern.

Die folgenden Herausforderungen können in deinem Unternehmen entstehen:

• Die Kommunikation und Koordination von Teams ist herausfordernd: Mit dem Wachstum eines Unternehmens steigt auch die Anzahl der Mitarbeiter, Teams und Abteilungen. Dies kann die interne Kommunikation und Koordination erschweren, da Informationen effizient und effektiv zwischen allen Beteiligten ausgetauscht werden müssen. Agile Management-Praktiken und Tools zur Projektverwaltung können dir aber helfen, diese Hürden zu überwinden, indem sie Transparenz und klare Kommunikationskanäle schaffen.
• Ressourcenmanagement und Priorisierung: Mit der Expansion deines Unternehmens müssen Ressourcen (wie Budget, Personal und Zeit) effektiv verwaltet und Prioritäten klar definiert werden. Dies kann in jedem Unternehmen eine Herausforderung darstellen, insbesondere wenn Ressourcen begrenzt sind und Entscheidungen über die Zuweisung dieser Ressourcen Auswirkungen auf die Produktentwicklung und das Wachstum haben.
• Kundensupport: Mit dem Wachstum der Nutzer muss auch der Kundensupport entsprechend erhöht werden, um einen hohen Servicelevel aufrechtzuerhalten. Dies erfordert oft zusätzliche Ressourcen, Mitarbeitende, Schulungen für Support-Teams und möglicherweise die Einführung neuer Support-Technologien oder -Plattformen.
• Anpassung an regulatorische Anforderungen: Mit der Expansion können auch neue regulatorische Anforderungen für dich entstehen, hauptsächlich, wenn du auch in neue Märkte expandierst. Die Navigation durch diese rechtlichen Herausforderungen und die Sicherstellung, dass dein Unternehmen alle relevanten Vorschriften einhält, kann für dich eine beträchtliche betriebliche Hürde darstellen.

So kannst du Softwareprodukte besser skalieren

Wie du deine Softwareanwendung am besten skalierst, kommt immer auf die Art der Software und die Zielsetzung in deinem Unternehmen an. Dennoch gibt es ein paar Methoden, die dabei helfen können, eine Software zu skalieren.

Der erste Schritt ist, eine Softwarearchitektur zu erstellen, die sich skalieren lässt. Dafür eignen sich modulare und serviceorientierte Architekturen. So kannst du einzelne Komponenten unabhängig voneinander skalieren, wenn es notwendig wird. Auch Cloud-Dienste sind ein hilfreiches Tool für die Skalierung von Softwareanwendungen. Denn viele Cloud-Anbieter ermöglichen auch eine automatisierte Skalierung. So passt sich die Ressourcennutzung an deine Bedürfnisse an. Natürlich solltest du auch regelmäßig überprüfen, wie deine Software performt, um Probleme direkt zu erkennen. Mit Performance-Tests erkennst du, ob das Caching effizient ist, die Datenbank optimiert werden muss etc. Implementiere auch robuste Sicherheitsprotokolle und halte dich an Datenschutzstandards, damit deine Software immer allen sicherheitstechnischen Anforderungen gerecht wird.

Mit Nutzerfeedback und Analysetools kannst du deine Anwendung optimieren. Integriere regelmäßige Feedbackschleifen, um Probleme frühzeitig zu erkennen und deine Software im auf einem aktuellen und modernen Stand zu halten. Auch in deinem Team solltest du das Bewusstsein für Skalierung fördern. Vermittele das notwendige Wissen rund um Skalierungspraktiken und Technologien, damit die Software direkt entsprechend ausgerichtet werden kann.

Unser Fazit

Wenn du dein Softwareprodukt skalierbar ausrichten möchtest, musst du sowohl einige technische Hürden als auch Herausforderungen auf der betrieblichen Seite bewältigen. Wenn du dabei agile Methoden nutzt, deine Software genau planst, kannst du deine Software erfolgreich skalieren und ein Fundament für zukünftiges Wachstum schaffen.

Wenn du Hilfe bei der Skalierung oder Erstellung einer Software benötigst, sind wir als Softwareagentur dein richtiger Ansprechpartner. Wir übernehmen gerne jeden Schritt des Entwicklungsprozesses: von der Planung und Konzeption bis zur Umsetzung und dem nachfolgenden Monitoring.

Fragen und Antworten rund um die Skalierung von Softwareprodukten

Zu guter Letzt beantworten wir noch ein paar der häufig gestellten Fragen rund um die Skalierung von Softwareprodukten. Wenn du noch andere Fragen haben solltest, kannst du dich jederzeit an unser Team wenden. Unsere Softwareentwickler beantworten dir alle Fragen rund um individuelle Softwareprodukte, Webanwendungen und Onlineshops. Melde dich über unser Kontaktformular oder kontaktiere uns einfach telefonisch.