年付型虛擬服務(wù)器定價(jià)策略的分析

熊飛，曹涌，孫永科

（西南林業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院，昆明650224）

0 引言

在20 世紀(jì)60 年代，John McCarthy 就提出計(jì)算會(huì)成為一種公共基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)想[1]。2007 年IBM 公司最早提出了云計(jì)算的計(jì)劃[2]。在隨后的數(shù)十年間，云計(jì)算突飛猛進(jìn)的在國(guó)內(nèi)外迅速的發(fā)展，涌現(xiàn)了阿里云、亞馬遜云和微軟云等許多提供云計(jì)算服務(wù)的公司。隨著云計(jì)算的普及，計(jì)算模式也經(jīng)歷了從最初把任務(wù)集中交付給大型處理機(jī)的模式到基于網(wǎng)絡(luò)的分布式任務(wù)處理模式，最終發(fā)展為按需處理的云計(jì)算模式。在眾多的云計(jì)算定義中，美國(guó)國(guó)家信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究院的界定最為被大家所認(rèn)可：云計(jì)算提供的服務(wù)層次分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service，IaaS）、平臺(tái)即服務(wù)（Platform as a Service，PaaS）以及軟件即服務(wù)（Soft?ware as a Service，SaaS）三類[3]。

在三種服務(wù)模式中，IaaS 的商業(yè)化發(fā)展更為成熟。IaaS 云計(jì)算提供商通過(guò)購(gòu)服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等大量IT 硬件基礎(chǔ)資源，通過(guò)軟件和虛擬化技術(shù)構(gòu)建云計(jì)算所需要的基礎(chǔ)設(shè)施，最后向用戶提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)。最后云計(jì)算提供商根據(jù)用戶使用的云資源進(jìn)行收費(fèi)。

云計(jì)算的高速發(fā)展使得企業(yè)和個(gè)人可以像使用水電一樣去使用IT 資源，按需購(gòu)買，按量付費(fèi)。從而企業(yè)不必去線下采購(gòu)大量的硬件、投入大量的維護(hù)成本，為企業(yè)節(jié)約了大量的IT 成本。同時(shí)，云計(jì)算中的資源不僅涉及基礎(chǔ)的服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)，還包含云數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)安全等服務(wù)，所以其定價(jià)機(jī)制也比傳統(tǒng)水電按量定價(jià)的方式復(fù)雜許多。

1 IaaS的定價(jià)方式

在IaaS 云計(jì)算中，最主要的資源是計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源。對(duì)于這三種資源，云計(jì)算提供商的主要產(chǎn)品分別是云服務(wù)器、云存儲(chǔ)和帶寬流量。在這三種產(chǎn)品中，云存儲(chǔ)和帶寬流量的計(jì)費(fèi)方式相對(duì)簡(jiǎn)單。它們可以類似水電一樣按照使用量去定價(jià)和計(jì)費(fèi)。而通過(guò)云服務(wù)器提供的計(jì)算資源的計(jì)費(fèi)方式就復(fù)雜許多。因?yàn)橛?jì)算資源實(shí)際上就是CPU 的資源，用戶對(duì)計(jì)算資源需求是動(dòng)態(tài)變化的。這種動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)為CPU 的使用時(shí)長(zhǎng)不定、使用頻率不定。再加上CPU 的計(jì)算資源不容易動(dòng)態(tài)彈性的擴(kuò)展和伸縮，所以很少采用按量的計(jì)費(fèi)方式。

現(xiàn)階段IaaS 的定價(jià)方式主要有三種：

（1）按使用率定價(jià)[4-5]。在云服務(wù)器中，按使用率定價(jià)其實(shí)就是按照使用時(shí)間定價(jià)。云服務(wù)提供商首先規(guī)定一個(gè)固定的使用價(jià)格，然后按照提供服務(wù)的時(shí)長(zhǎng)來(lái)收費(fèi)。例如，Amazon EC2 提供了不同CPU 和內(nèi)存配置的虛擬服務(wù)器實(shí)例，按照配置的不同，亞馬遜為每種配置的EC2 制定了每小時(shí)不同的使用價(jià)格。

（2）認(rèn)購(gòu)定價(jià)方式[4-5]。這種定價(jià)方式相當(dāng)于云計(jì)算提供商和用戶為長(zhǎng)期使用云服務(wù)簽訂一個(gè)合同，用戶提前支付日后使用的服務(wù)費(fèi)用。通常提供商都會(huì)提供一定的折扣和激勵(lì)來(lái)和用戶建立起良好的合作關(guān)系。例如阿里云會(huì)為購(gòu)買一年服務(wù)的用戶提供不同程度的折扣。

（3）拍賣定價(jià)方式[6-7]。這是一種動(dòng)態(tài)的，用戶通過(guò)競(jìng)價(jià)的方式來(lái)購(gòu)買云服務(wù)。當(dāng)用戶投標(biāo)價(jià)格等于或高于現(xiàn)貨價(jià)格時(shí)，競(jìng)買成功，相應(yīng)的資源歸用戶使用。當(dāng)價(jià)格低于現(xiàn)貨價(jià)格時(shí)，就終止為用戶服務(wù)。用戶所支付的費(fèi)用受到現(xiàn)貨價(jià)格波動(dòng)的影響較大，存在服務(wù)突然終止的風(fēng)險(xiǎn)。

從云計(jì)算提供商的角度來(lái)看，定價(jià)和計(jì)費(fèi)模式需要很好地權(quán)衡如何滿足用戶需求的同時(shí)，盡量提高基礎(chǔ)設(shè)施資源的使用率，為更多的用戶提供服務(wù)。所以國(guó)內(nèi)外的云計(jì)算提供商不僅將產(chǎn)品細(xì)分，而且也在積極探索各種新的計(jì)費(fèi)模式。例如阿里云將ECS 云服務(wù)器劃分為計(jì)算型、通用型和大數(shù)據(jù)型等多種產(chǎn)品。

2 方法與數(shù)據(jù)

本研究收集了國(guó)內(nèi)阿里云、亞馬遜云計(jì)算和微軟Azure 云計(jì)算中虛擬服務(wù)器、云存儲(chǔ)和公網(wǎng)IP 三種基本資源的定價(jià)方式和價(jià)格。這三家主要云計(jì)算提供商的定價(jià)方式各不相同，紛繁復(fù)雜，其中虛擬服務(wù)器的計(jì)價(jià)方式最為復(fù)雜。本文從阿里云、亞馬遜和微軟官方網(wǎng)站分析整理了價(jià)格等信息，尋找價(jià)格的共同特點(diǎn)，以求獲得更多對(duì)定價(jià)策略的認(rèn)識(shí)。

3 虛擬服務(wù)器的定價(jià)策略與分析

3.1 阿里云的定價(jià)策略

阿里云的虛擬服務(wù)器Elastic Compute Service（ECS）是阿里云的明星產(chǎn)品，它在使用中可以很容易的擴(kuò)容磁盤、增加貸款，此外還有DDoS 防護(hù)和木馬查殺等功能。阿里云根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)景不同，將ECS 通用型、計(jì)算型、內(nèi)存型、大數(shù)據(jù)型本地SSD 型和高主頻計(jì)算型。這些類型主要差別在CPU 內(nèi)存的比例、網(wǎng)絡(luò)處理能力和CPU 型號(hào)上。在每種類型中又分為large、xlarge、2xlarge、4xlarge、6xlarge、8xlarge 和16xlarge 等幾種規(guī)格。CPU 數(shù)量從2 核起步，即large 規(guī)格是2 核CPU，xlarge 規(guī)格是4 核CPU，以此類推。CPU 內(nèi)存比例主要分為1:2、1:4 和1:8 三種。根據(jù)這個(gè)命名規(guī)則，不難得知通用型ecs.g5.2xlarge 表示有8 核CPU，內(nèi)存是16G。

在該次研究中采集了企業(yè)信息化系統(tǒng)中常用的CPU 內(nèi)存比例為1:4 的阿里云虛擬服務(wù)器通用性g5、通用網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)型g5、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)型d1ne 和高主頻通用型hfg5 不同配置的價(jià)格。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，云計(jì)算服務(wù)都是長(zhǎng)期使用，所以圖1 中統(tǒng)計(jì)了一次性支付一年的價(jià)格后，折算為每月的費(fèi)用。從圖1 中可以看出當(dāng)CPU 是8 核時(shí)，四種類型虛擬服務(wù)器的價(jià)格差別不大。當(dāng)實(shí)例是16 核以上時(shí)，對(duì)物理資源占用比較大，所以價(jià)格上升比較快。

圖1 阿里云CPU內(nèi)存比例為1:4的虛擬服務(wù)器不同配置的價(jià)格比較

3.2 亞馬遜的定價(jià)策略

亞馬遜的EC2 虛擬服務(wù)器主要分為通用實(shí)例、內(nèi)存優(yōu)化實(shí)例和存儲(chǔ)優(yōu)化實(shí)例等。每種類型中又分為large、xlarge、2xlarge、4xlarge、6xlarge、8xlarge 和16xlarge等幾種規(guī)格。CPU 數(shù)量從2 核起步，即large 規(guī)格是2核CPU，xlarge 規(guī)格就是4 核CPU，以此類推。亞馬遜EC2 虛擬服務(wù)器的計(jì)價(jià)方式是最為復(fù)雜的，包括按需實(shí)例、預(yù)留實(shí)例和Spot 實(shí)例。按需實(shí)例是按照小時(shí)計(jì)費(fèi)；預(yù)留實(shí)例和阿里云的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)價(jià)方式基本一致，用戶按照月付或年付方式預(yù)先付費(fèi)。Spot 實(shí)例是亞馬遜特有的以競(jìng)價(jià)的方式購(gòu)買虛擬服務(wù)器。

亞馬遜EC2 虛擬服務(wù)器的價(jià)格來(lái)源于官方網(wǎng)站美國(guó)東部俄亥俄州的價(jià)格。亞馬遜的價(jià)格主要是以小時(shí)計(jì)價(jià)，按照年度一次性付費(fèi)是有40%的折扣。圖2 是EC2 中常見(jiàn)的t2、t3、m5 和m5d 虛擬服務(wù)器的價(jià)格比較。類比于阿里云的價(jià)格，8 核CPU 是個(gè)重要的分水嶺，8 核以下的價(jià)格差別不大。

圖2 亞馬遜CPU內(nèi)存比例為1:4的虛擬服務(wù)器不同配置的價(jià)格比較

3.3 微軟的定價(jià)策略

微軟的Azure 虛擬機(jī)主要分為常規(guī)用途系列、計(jì)算優(yōu)化系列和內(nèi)存優(yōu)化系列。不同系列的主要區(qū)別主要是CPU 和內(nèi)存的比例。Azure 虛擬機(jī)計(jì)價(jià)方式最為簡(jiǎn)單，按分鐘計(jì)費(fèi)，以小時(shí)費(fèi)率列出，沒(méi)有按年付費(fèi)折扣的情況。但最大的優(yōu)點(diǎn)是Windows 的虛擬機(jī)和Linux 的虛擬機(jī)價(jià)格差別不大，沒(méi)有收取更多的Win?dows 授權(quán)費(fèi)。

在圖3 中展示了微軟Azure 云中四種實(shí)例的價(jià)格比較。其中BMS 系列是經(jīng)濟(jì)型虛擬機(jī)；Da、Das 和Dd都屬于常規(guī)用途的D 系列虛擬機(jī)。從圖3 中可以看出BMS 經(jīng)濟(jì)型虛擬機(jī)的價(jià)格是線性增長(zhǎng)的。DCs 系列提供了數(shù)據(jù)保護(hù)功能和睿頻高達(dá)4.7GHz 的Intel Xeon E-2176G 處理器，所以價(jià)格更高。

圖3 微軟Azure云CPU內(nèi)存比例為1:4的虛擬服務(wù)器不同配置的價(jià)格比較

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)阿里云、亞馬遜和微軟Azure 云計(jì)算資源企業(yè)常用的CPU 內(nèi)存比為1:4 的虛擬化服務(wù)器的價(jià)格的統(tǒng)計(jì)、分析和比較，本文發(fā)現(xiàn)了一些計(jì)算資源定價(jià)的規(guī)律。首先，8 核CPU 是個(gè)分界線，當(dāng)虛擬服務(wù)器的CPU 超過(guò)8 核后，價(jià)格上升較快。其次CPU 的頻率對(duì)價(jià)格的影響也比較大。其他配置相同時(shí)，CPU 的頻率越高價(jià)格也相對(duì)較高。例如微軟DCs、亞馬遜t2 實(shí)例的價(jià)格都高不少。最后虛擬服務(wù)器的附加功能也是重要影響因素之一。這些附加功能包括磁盤是否是SSD、網(wǎng)絡(luò)處理能力和數(shù)據(jù)保護(hù)能力等。

本文的研究也局限在一種配置虛擬機(jī)的價(jià)格，未能橫向比較CPU 和內(nèi)存其他不同比例配置的價(jià)格。在后續(xù)的研究中可以進(jìn)行深入的分析和探討。