Brumec

dopisnik iz Transcenda
Loading...

Ekonomika oblačnog računarstva

cloud computing Oblačni računalni poslužitelji, cloud providers, obećavaju izobilje računalnih resursa po pristupačnim cijenama za svakoga, serverske farme za mase, a ne klase, da parafraziramo Jacka Tramiela. Kalkulatore troškova i cjenike ima svaki oblačni poslužitelj na svojim stranicama. No, ono što mnoge od nas zanima jest:

  • Što zapravo znače te cijene? Da li je to malo ili mnogo?
  • Ima li za korisnika taj iznos istu vrijednost za svaki obujam korištenja računalnih resursa?
  • Kako izgleda račun rentabilnosti ulaganja u računalni oblačni centar s motrišta oblačnog poslužitelja? O kojim parametrima ovisi ta rentabilnost?

Odgovori na ta pitanja zanimaju i mene, to je jedan od razloga zašto pišem doktorat s temom oblačnog računarstva, pa ako zanimaju i vas, nastavite čitati.

Ukratko, možemo se zapitati da li nas oblačni poslužitelji žele opljačkati, a kako bismo to saznali, moramo procijeniti strukturu cijene (pricing) njihovih oblačnih usluga: podatak koji oblačni poslužitelj ne daju samo tako van! U slijedećim odlomcima ovoga članka bit će riječi o strukturi cijene najma procesora, CPU satu. Struktura cijene ostalih oblačnih komponenti, primjerice pohrane (* cloud storage*), bit će obrađena u nekom drugom članku ili će zainteresirane strane pričekati na potpuno dovršenje mojega doktorata.

Prvo i osnovno za ekonomsku analizu koja se tiče isplativosti najma u računalnom oblaku, tj. pay as you go princip, spram kupnje vlastitih servera, tj. kapitalnog ulaganja, jest imati na umu da se vrijednost novca mijenja tijekom vremena! Sto kuna danas, sadašnja vrijednost, vrijedi više od sto kuna u budućnosti, zbog efekata inflacije i mogućnosti da taj novac ulaganjem ili štednjom stvori novi novac.

Osim toga, u financijskim modelima mora se, naravno, uzimati u obzir i amortizacija, a ako se ti modeli odnose na računalnu opremu, onda i Mooreov zakon, koji vrijedi čak i sada kada minijaturizacija elektroničkih sklopova doseže krajnje granice sadašnjih, poluvodičkih tehnologija.

Edwar Walker s Teksaškog sveučilišta u Austinu, autor članka The Real Cost of a CPU Hour, u kvantitativnom modelu izračuna troškova računalnih resursa predstavljenim u navedenom članku uzima u obzir sve navedene cjenovne parametre. Matematičkim izvodom potom dobiva izraze za trošak CPU sata za slučaj oblačnog najma računala i za slučaj kupnje uz kasnije dogradnje. Da ne kompliciramo MathML-om, te jednadžbe ćemo zaobići pa “prijeći na stvar” pomoću raznih tabličnih prikaza i grafova. Tablicom 1 prikazani su parametri izračuna cijene računalnih resursa, i vlastitih i oblačnih.

Tablica 1: parametri izračuna cijene računalnih resursa
Parametar Oznake Vrijednost Napomena
1. Broj servera S 15.000
2. Broj jezgri po serveru c 4
3. Cijena servera [$] CS 2.000 Cijena za server s karakteristikama kao u 1. i 2.
4. Sati rada servera [sati/godinu] H 7.488 365×24, preventivno održavanje jedan dan tjedno
5. Početno ulaganje u servere [$] C0 30.000.000
6. Stupanj korištenja servera η 0,95
7. Godišnji fiksni troškovi [$] CT 7.000.000
8. Godišnja kamatna stopa [%] k 7
9. Cijena najma u oblaku [$/sat] P 0,10 Sadašnja vrijednost, diskontira se godišnje

U stupcu Vrijednost označene su tipične vrijednosti parametara s kojima su obavljeni početni proračuni za oblak odnosno vlastite resurse, pri čemu je od posebnog interesa stupanj korištenja servera η. To je vrijednost koju, zapravo, onako odokativno slutimo u Performance kartici Windows Task Managera, na primjer. Ti su proračuni prikazani Grafom 1. Tumačenje je slijedeće:

  • Tamnoplava crta označava cijenu CPU sata kroz godine uz η = 0,95 što je iznimno dobro iskorištenje.
  • Svjetloplava crta označava cijenu CPU sata kroz godine uz η = 0,6 što je i dalje jako dobro i rijetko gdje dosegnuto iskorištenje.
  • Crvena crta s žućkastim oznakama označava cijenu najma, formalno 10 centi po sat, kako ju u trenutku pisanja ovoga članka otprilike naplaćuje većina oblačnih poslužitelja poput Amazona i Microsofta, no diskontiranu na netto sadašnju vrijednost.
Graf 1
Graf 1: trošak najma i kupnje za različite stupnjeve korištenja servera

Analiza odnosa na Grafu 1 upućuje na vrlo interesantne zaključke:

  • Uz pretpostavku visokog stupnja korištenja servera (η=0,95) cijena CPU sata u najmu je tijekom prvih osam godina rada uvijek niža od cijene po kojoj se isti računalni kapacitet može unajmiti u oblaku, u devetoj godini se te cijene izjednačavaju, a za razdoblje korištenja od 10 i više godina najam u oblaku je uvijek povoljnija opcija.
  • Za niži stupanj korištenja servera (η=0,60) opcija najma kapaciteta u računalnom oblaku je uvijek povoljnija od kupnje vlastitih resursa.

Naravno, ovakav zaključak vrijedi za one oblačne poslužitelje koji svoju cjenovnu politiku temelje samo na naplati broja rezerviranih računala u oblaku, npr. Microsoft i Amazon, ali ne i intenziteta njihovog korištenja, kao što računa Google. Također, bitno je napomenuti da su troškovi i zaključci daleko složeniji (i snažno idu u korist najmu!) kada imamo problem vršnih opterećenja (peak demands). No, iz svega skupa proizlazi slijedeće, uz cijenu CPU sata od 10 centi:

  • Vlastite računalne kapacitete isplativo je kupovati onda ako su aplikacije tako dobro pripremljene da će nabavljeni računalni resursi biti iskorišteni u vrlo visokom stupnju.
  • Ako pak organizacija nije spremna za intenzivno korištenje suvremenih informacijskih tehnologija u svim svojim poslovnim procesima, onda je za nju povoljnije da za izabrani poslovni proces unajmi u računalnom oblaku točno toliko računalnih kapaciteta, koliko treba za pripremljene i uvedene aplikacije. Ova opcija je osobito povoljna za mala i srednja poduzeća koja uglavnom nemaju dovoljno stručnjaka informatike za organizaciju i pogon vlastitog računalnog centra, ali žele koristiti suvremene informacijske tehnologije za potporu nekog od svojih strateških poslovnih procesa.

Sve navedene informacije nam, međutim, još uvijek ništa ne govore o poslužiteljevoj perspektivi. Drugim riječima, ako se mislite baviti pružanjem oblačnih usluga ili ulaganjem u iste, koliko ćete zarađivati pod kojim uvjetima? Da li vam je tih 10 centi po CPU satu puno ili malo? Pitanja su interesantna i s korisničke perspektive stoga što odgovori na njih daju naslutiti vjerojatnost i mogućnost rata cijenama iliti, pučki rečeno, izglede da vaš oblačni najam poskupi ili pojeftini. Opet, preskačući složene proračune, idemo drito na Graf 2 koji prikazuje poslužiteljevu zaradu u ovisnosti o spomenutom bitnom čimbeniku: stupnju korištenja servera η.

Graf 1
Graf 2: prihodi i rashodi serverske farme

Ukupni rashodi serverske farme rastu tijekom vremena, zavise samo o vrijednosti početnog ulaganja i godišnjim troškovima održavanja, a nisu zavisni o stupnju iskorištenosti instaliranog računalnog kapaciteta.

Ukupni prihodi serverske farme, uz konstantnu cijena najma CPU vremena od 10 centi po satu snažno zavise o stupnju iskorištenosti instaliranih servera:

  • Uz η=0,60 dobit je u prvoj godini negativna, od druge do kraja osme godine pozitivna te ponovno negativna od devete godine nadalje.
  • Uz η=0,95 dobit je bitno veća i pozitivna za cijelo razdoblje promatranja, iako postupno opada nakon šeste godine rada serverske farme.

Povrat investicije, Return On Investment: ROI, izrazito ovisi o iskorištenju serverske farme η i prikazan je Grafom 3.

Graf 1
Graf 3: ROI serverske farme u ovisnosti o η

Dakle, uz visoki η, ulagač u računalni oblak imat će povrat sredstava u prvih 6 godina prosječno 12,6% godišnje: u rangu ulaganja u vrlo uspješne dioničke fondove! Znatno bolje od običnog oročavanja u banci!

Možemo zaključiti da sadašnja cijena najma od 10 centi po CPU satu omogućuje dobru zaradu poslužiteljima koji znaju iskoristiti svoje servere, dok sam najam predstavlja isplativo rješenje za one korisnike koji ne mogu postići visok stupanj prosječnog iskorištenja vlastitih računalnih resursa. Može se stoga predvidjeti da će u budućnosti uspješno poslovati samo oni oblačni poslužitelji koji će na vrijeme usklađivati svoja ulaganja u serversku opremu s povećanjem potražnje CPU vremena i pri tome, na tehničkoj razini, pružati svoje usluge uz maksimalni stupanj iskorištenja servera.

Natrag