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Processo ‐ Escalonamento

BryanARM edited this page Jun 22, 2026 · 1 revision

Plano de Escalabilidade e Infraestrutura

  • A fim de identificar gargalos na infraestrutura antes de se tornar um problema o time foi apresentado com um plano de escalonamento com quantidades gerais de usuários, utilizamos testes de estresse a fim de entender qual ponto da arquitetura causa problemas no sistema caso o numero de usuários se eleve a níveis extremos.
  • A seguir temos o contexto e os custos gerais e individuais, tanto quanto as tecnologias que podem ser utilizadas no escalonamento da aplicação, no fim de cada seção temos uma tabela com custos gerais de cada um dos containers explicados na situação.

Fase 1: Operação Inicial (0 a 200 usuários totais)

Fase inicial focada em validar o produto utilizando a estrutura base em arquitetura de contêineres Serverless (Região AWS: São Paulo). Os parâmetros desta fase foram consolidados e homologados através de testes práticos de carga e estresse.

  • Backend: 1x Tarefa no AWS ECS Fargate (Contêineres Serverless). Configuração validada em ambiente de teste com 1 vCPU e 3 GB de RAM para a API, mitigando gargalos iniciais de processamento e concorrência.
  • Banco de Dados: 1x AWS RDS MySQL db.t4g.micro (15 GB gp3). Configuração validada em teste com 2 vCPU e 1 GB de RAM, ideal para a sustentação das consultas estruturais iniciais.
  • Front-end: Cloudflare Pages (Plano Free - Escalabilidade automática via CDN).
  • Telemetria Base (Observabilidade): 1x Tarefa no AWS ECS Fargate, consegue rodar tanto o Prometheus quanto grafana, menor configuração utilizada que suporta a carga: 0.5 vCPU / 1 GB RAM. Custo Estimado AWS: ~USD 50 (Aprox. R$ 260/mês, englobando Fargate, RDS e um Application Load Balancer básico).

Modelo de Faturamento (Contrato Exclusivo)

Como o contrato é focado em um único cliente, a tarifa inicial por login deve cobrir o custo fixo de infraestrutura rapidamente, garantindo margem saudável sobre o desenvolvimento.

  • Valor Único por Login: R$ 35,00 /mês
  • Exemplo de Cenário (100 logins ativos): Faturamento de R$ 3.500,00 /mês
  • Métrica de Saúde: O custo da AWS representará apenas ~7,4% da receita bruta. O ponto de equilíbrio da infraestrutura é atingido com apenas 8 logins liberados.

Tabela de custos

Componente Recurso Tecnológico Especificação Custo Estimado (Mensal)
Backend API AWS ECS Fargate 1x Contêiner (1 vCPU / 3 GB RAM) ~ USD 36,00
Banco de Dados AWS RDS MySQL 1x Instância Single-AZ (db.t4g.micro + 15GB gp3) ~ USD 14,00
Monitoramento Base AWS ECS Fargate 1x Contêiner (0.5 vCPU / 1 GB RAM para Prometheus) ~ USD 15,00
Roteamento de Rede AWS ALB 1x Application Load Balancer (Regras básicas) ~ USD 22,00
Visualização & Logs Grafana Cloud Plano Free (Até 3 usuários / 50GB logs / 10k métricas) USD 0,00
Subtotal Mensal     ~ USD 87,00
Resumo:
  • Total Convertido (Aprox. R$ 5,20 por USD no ano de 2026): R$ 452,40/mês

  • Métrica de Saúde Financeira: Com 100 logins ativos (Faturamento: R$ 3.500,00), a infraestrutura consome apenas ~12,9% da receita bruta, obtendo uma margem de lucro de R$ 3.047,60.


Fase 2: O Primeiro Gargalo (300 a 1.500 usuários totais)

A RAM do banco de dados RDS se torna o primeiro gargalo no processamento dos insights, seguido pela necessidade de dividir o tráfego simultâneo para não sobrecarregar um único contêiner. O Upgrade Crítico:

  • Banco de Dados: Subimos o RDS para uma db.t4g.small. Isso dobra a RAM do banco, permitindo que ele processe os Dashboards mais rápido sem travar.
  • Load Balancer (ALB): O Balanceador de Carga passa a atuar de forma ativa na distribuição do tráfego.
  • Backend Redundante (Fargate): Aumentamos a contagem desejada para 2x Tarefas no ECS Fargate. O Load Balancer divide as requisições entre os dois contêineres. Se um contêiner travar processando um CSV pesado, a AWS automaticamente o substitui, enquanto o segundo contêiner continua atendendo os clientes sem gerar indisponibilidade.
  • Telemetria Avançada (Centralização): Mantemos a tarefa isolada no Fargate (0.5 vCPU / 1 GB RAM) processando o Prometheus, mas estendemos a retenção e o espelhamento de dados para o Grafana Cloud para garantir que o histórico de métricas de carga não seja perdido caso os contêineres sofram reciclagem. Custo Estimado AWS: ~USD 120 a USD 140 (Aprox. R$ 630 a R$ 740/mês).

Modelo de Faturamento (Contrato Exclusivo)

Com a expansão do uso para novos setores ou filiais da empresa, o valor por login diminui por ganho de escala, incentivando o cliente a engajar mais funcionários na plataforma.

  • Valor Único por Login: R$ 20,00 /mês
  • Exemplo de Cenário (800 logins ativos): Faturamento de R$ 16.000,00 /mês
  • Métrica de Saúde: O custo de infraestrutura cai para ~4,6% da receita bruta, mantendo uma excelente margem de lucro operacional.

Tabela de Custos

Componente Recurso Tecnológico Especificação Custo Estimado (Mensal)
Backend API AWS ECS Fargate 2x Contêineres (1 vCPU / 3 GB RAM cada) ~ USD 72,00
Banco de Dados AWS RDS MySQL 1x Instância Single-AZ (db.t4g.small + 20GB gp3) ~ USD 26,00
Monitoramento Avançado AWS ECS Fargate 1x Contêiner (0.5 vCPU / 1 GB RAM para Prometheus) ~ USD 15,00
Roteamento de Rede AWS ALB 1x Application Load Balancer (Distribuição ativa) ~ USD 22,00
Visualização & Logs Grafana Cloud Plano Free/Pro Inicial (Métricas operacionais estendidas) USD 0,00
Subtotal Mensal     ~ USD 135,00

Adendo: apesar do plano inicial do grafana cloud ser generoso é possível passar do uso e ser necessário utilizar o plano pro.

O plano do grafana pro abre uma quantidade fixa de métricas que podem ser processadas + o custo por métricas excedentes, $6,50 dólares a cada mil métricas a mais.

Se a aplicação tiver 4000 usuários podemos esperar cerca de 50000 métricas para todos os containers, custando um adicional de 260 dólares em métricas e 50 dólares em logs

  • Cálculo: 10k inclusas no plano + 40k excedentes (pagando USD 6,50 a cada 1k) = USD 260,00

  • Logs (Volume de texto): A API processando milhares de requisições vai gerar cerca de 150 GB de logs de info/warning/erros por mês.

    • Cálculo: 50 GB inclusos + 100 GB excedentes (pagando ~USD 0,50 por GB entre escrita, processamento e retenção) = USD 50,00
  • Taxa Fixa da Plataforma Pro: USD 19,00

Total Estimado Cenário 1: ~ USD 329,00 / mês (Aprox. R$ 1.710,00/mês)


Se a aplicação tiver 8000 usuários podemos esperar cerca de 90000 métricas para todos os containers, custando um adicional de 260 dolares em métricas e 125 dólares em logs.

  • Cálculo: 10k inclusas + 80k excedentes (USD 6,50 por 1k) = USD 520,00

  • Logs (Volume de texto): O tráfego massivo e contínuo escrevendo no console e no banco eleva a geração de logs para cerca de 300 GB por mês.

    • Cálculo: 50 GB inclusos + 250 GB excedentes (~USD 0,50 por GB) = USD 125,00
  • Taxa Fixa da Plataforma Pro: USD 19,00

  • Total Estimado Cenário 2: ~ USD 664,00 / mês (Aprox. R$ 3.452,00/mês)

Resumo:
  • Total Convertido (Aprox. R$ 5,20 por USD no ano de 2026): R$ 702,00/mês

  • Métrica de Saúde Financeira: Com 800 logins ativos (Faturamento: R$ 16.000,00), a infraestrutura consome apenas ~4,3% da receita bruta, obtendo uma margem de lucro de R$ 15.298,00.

  • Mesmo se os logins não mudarem em quantidade conforme o escalonamento até 10000 a 20000 usuários a receita bruta básica da aplicação já consegue cobrir os custos do pior cenário do grafana.


2.3 Fase 3: O Padrão Enterprise (10.000 a 20.000+ usuários totais)

Crescimento massivo exigindo escalabilidade elástica da API e uso de Redis para aliviar o banco de dados. O sistema reage automaticamente a picos de acesso e verificação de métricas sem intervenção humana. O Upgrade Crítico:

  • Backend com Auto Scaling (ECS Fargate): Implementação de políticas de escalonamento automático. Em vez de um número fixo de contêineres, o Fargate monitora o consumo de CPU/Memória. Durante o horário de pico (ex: fechamento de mês), ele "clona" novos contêineres automaticamente para dar conta do tráfego. De madrugada, ele desliga os contêineres ociosos para economizar custos.
  • Amazon ElastiCache (Redis): Ele guarda em memória (cache) o resultado dos dashboards. Se 50 gerentes da mesma empresa abrirem o painel simultaneamente, o banco de dados só faz o cálculo para o primeiro; os outros 49 recebem os dados do Redis quase instantaneamente.
  • RDS Multi-AZ: O banco sobe para instâncias robustas (ex: db.t4g.large) e passa a ser espelhado. Existe um banco principal e um "reserva" sincronizado em outro data center da AWS. Se houver falha física, o tráfego migra em segundos sem tirar o sistema do ar.
  • Segurança Front-end: Migração para o Cloudflare Pro (USD 20) para mitigar ataques DDoS avançados e regras rígidas de WAF.
  • Telemetria Serverless (AMP & AMG): Substituição do contêiner local pelo Amazon Managed Prometheus (AMP) e Amazon Managed Grafana (AMG). Soluções 100% serverless que eliminam o gargalo de disco local e suportam bilhões de métricas com alta disponibilidade para padrão enterprise.
  • Custo Estimado AWS: ~USD 750 a USD 950 (Aprox. R$ 3.900 a R$ 5.000/mês, dependendo do volume dinâmico do Auto Scaling e tráfego de saída - Data Transfer OUT).

Modelo de Faturamento (Contrato Exclusivo)

Na adoção em massa corporativa, o custo marginal por usuário é diluído. A tarifa unitária torna-se extremamente atrativa para a empresa contratante, gerando uma receita recorrente previsível e em alto volume.

  • Valor Único por Login: R$ 10,00 /mês
  • Exemplo de Cenário (15.000 logins ativos): Faturamento de R$ 150.000,00 /mês
  • Métrica de Saúde: Mesmo no cenário de custo máximo da AWS (R$ 5.000,00), a infraestrutura consome apenas ~3,3% da receita bruta.

Tabela de custos

Componente Recurso Tecnológico Especificação Custo Estimado (Mensal)
Backend API AWS ECS Fargate Média de 4 a 8 tarefas elásticas via Auto Scaling ~ USD 280,00
Banco de Dados AWS RDS MySQL Instância Robustecida Multi-AZ (db.t4g.large + 50GB gp3) ~ USD 210,00
Banco de Cache AWS ElastiCache 1x Nó Redis para cache de Dashboards (cache.t4g.small) ~ USD 34,00
Roteamento & Segurança ALB + Cloudflare Pro Distribuição inteligente + Mitigação DDoS / WAF ~ USD 42,00
Métricas Coletadas AWS AMP Ingestão e retenção serverless de amostras de telemetria ~ USD 60,00
Painéis Corporativos AWS AMG Amazon Managed Grafana (2 Admins + 5 Viewers ativos) ~ USD 43,00
Tráfego de Saída Data Transfer OUT Volume de exportação e download de relatórios ~ USD 120,00
Subtotal Mensal     ~ USD 789,00
Resumo:
  • Total Convertido (Aprox. R$ 5,20 por USD no ano de 2026): R$ 4.102,80/mês
  • Métrica de Saúde Financeira: Com 15.000 logins ativos (Faturamento: R$ 150.000,00), a infraestrutura de alta resiliência consome apenas ~2,7% da receita bruta, obtendo uma excelente margem de lucro de R$ 145.897,20.

Conclusão

Este foi o o plano de escalonamento entregue a equipe e observado ao aplicar testes de estresse sobre a aplicação, caso de duvidas ou escalonamento futuros contatar nossa equipe para realizar uma verificação de possíveis gargalos.

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