云計算平臺的成本效用分析

摘 要：文章對云計算平臺成本的構(gòu)成進行了分析，指出了各成本要素在云計算平臺建設(shè)中的作用，提出了云計算平臺成本效用優(yōu)化的措施，以期能為我國云計算平臺的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：云計算平臺；成本效用；分析

1 云計算平臺概念

云計算（cloud computing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法[1]。用戶通過電腦、筆記本、手機等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進行運算。云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進入可配置的計算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用軟件、服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進行很少的交互。云計算平臺也稱為云平臺。云計算平臺可以劃分為3類：以數(shù)據(jù)存儲為主的存儲型云平臺，以數(shù)據(jù)處理為主的計算型云平臺以及計算和數(shù)據(jù)存儲處理兼顧的綜合云計算平臺[2]。云計算平臺的服務(wù)特征有：（1）服務(wù)無處不在。用戶只需要一臺具備基本計算能力的計算設(shè)備以及一個有效的互聯(lián)網(wǎng)連接，就可以隨時隨地使用該服務(wù)。從這個意義來講，任何聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，都具備成為云計算平臺的潛力；（2）具備進入成本。用戶具備使用該服務(wù)的需求，但是并不具備獨立提供該服務(wù)的經(jīng)濟或者技術(shù)條件。譬如說某些企業(yè)需要定期地進行大規(guī)模的運算，但是并不值得專門為此購置一臺具備大規(guī)模運算能力的計算設(shè)備。超算中心通過發(fā)展客戶群讓多個用戶來分擔超級計算機的成本，使得其用戶能夠在不擁有計算設(shè)備的情況下以較小的成本完成計算任務(wù)；（3）用戶決定應(yīng)用。云計算平臺提供計算能力（包括處理器、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡(luò)接口），但是并不關(guān)心用戶的應(yīng)用類型。用戶利用云計算平臺所提供的計算能力，并且充分考慮云計算平臺所設(shè)定的（技術(shù)和經(jīng)濟）限制，開發(fā)出豐富多彩的應(yīng)用。

2 云計算成本效用研究

2.1 自有數(shù)據(jù)中心的成本構(gòu)成

企業(yè)自有數(shù)據(jù)中心的成本，是企業(yè)為了滿足自身信息資源需求而投資見著信息系統(tǒng)過程中所產(chǎn)生的資金消耗，是在建設(shè)與維護中各種費用的總和[3]。企業(yè)信息化建設(shè)的成本，主要是分為初始階段配置建設(shè)成本以及日常經(jīng)營維護成本。

2.2 云數(shù)據(jù)中心的成本構(gòu)成

建設(shè)一個云計算數(shù)據(jù)中心的成本與建設(shè)一個傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心是有一定區(qū)別的。云數(shù)據(jù)中心的成本，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，還包括以下幾個要素：IT設(shè)備采購及建設(shè)：云計算數(shù)據(jù)中心所有IT設(shè)備（含網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）應(yīng)該一體化，定制化，這與客戶托管數(shù)據(jù)中心不太一樣。當然，相對來說這一塊成本會較高；虛擬化軟件、云計算管理系統(tǒng)及相關(guān)系統(tǒng)的建設(shè)：此要素主要是系統(tǒng)層面的建設(shè)，建設(shè)周期與采用的軟件及集成商有非常的關(guān)系。因為是系統(tǒng)層面的關(guān)系，這中間有一段時間的調(diào)測期，也有一定的時間成本。

（1）硬件成本。硬件成本主要是指服務(wù)器、存儲等硬件的采購費及折舊費用。目前，計算機等硬件設(shè)施的折舊年限通常在3年左右。部分運營商為了獲得更高收益，將硬件使用壽命延長至5年以上。硬件成本主要還是取決于性能的提升、功耗、價格的下降。雖然隨著云計算平臺的不斷擴大，硬件規(guī)模也呈上升趨勢。但由于單個硬件的價格逐年走低，使得硬件成本整體保持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。（2）軟件成本。云計算平臺的軟件，包括了虛擬化平臺、客戶端操作系統(tǒng)、管理存儲軟件等多個方面。這些系統(tǒng)是支撐云計算平臺運行的必要組成部分[4]。因此，在云計算平臺中，軟件開發(fā)和維護占有著較大的比例。（3）網(wǎng)絡(luò)帶寬成本。網(wǎng)絡(luò)帶寬是云計算的核心。網(wǎng)絡(luò)帶寬成本在國內(nèi)外的云計算平臺中，都是最昂虧的成本。不同地區(qū)的帶寬費用有著巨大的差異，這主要由接入網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量以及核心路由成本所決定。云中內(nèi)容的需求，決定了帶寬的需求[3]。對于云計算平臺的運營商而言，網(wǎng)絡(luò)帶寬成本難以通過技術(shù)手段來降低，但總體而言，網(wǎng)絡(luò)帶寬成本也相對穩(wěn)定，不會有太大幅度的變化。（4）空間成本和電力成本。空間成本指的是云計算機房的建設(shè)成本。空間成本主要是服務(wù)器租賃。每架服務(wù)器容量，取決于機架最大功率。因此，空間成本與電力成本二者相互關(guān)聯(lián)。電力成本包括了服務(wù)器運營、照明、制冷等方面的電力消耗。由于大型云計算平臺具有更高的系統(tǒng)維護效率。因此，電力成本也有所提高。空間成本和電力成本二者占據(jù)總成本的35%以上。（5）設(shè)備維護成本。設(shè)備維護成本主要是指機房工作人員的人力成本[5]。目前，人力成本呈逐年遞增的趨勢，造成這一現(xiàn)象的主要原因在于當前軟硬件設(shè)備工藝越來越復雜，對機房工作人員的技術(shù)水平要求越來越高。采用更高效的維護手段，能有效降低設(shè)備維護成本。

3 云計算平臺成本效用優(yōu)化措施

3.1 標準化處理評價指標值

由于各項指標所體現(xiàn)的經(jīng)濟內(nèi)涵并不完全具有相同意義，使得價值量化單位也各有不同，這就導致分析結(jié)果的準確性和有效性大打折扣。因此，在去除評價指標值的不同量綱，是評價云計算平臺成本效用的第一要務(wù)。去除評價指標量綱的方式有很多，其中線性插值法更為準確和簡便。線性插值法，是指將各種定性和定量的數(shù)值全部轉(zhuǎn)化為某一特定區(qū)間內(nèi)的無量綱數(shù)。企業(yè)根據(jù)自身的實際情況，將由于企業(yè)自身規(guī)模過大而產(chǎn)生一些巨大數(shù)值進行適量削減，使其與無量綱化后的評價指標值進行匹配。

3.2 正確處理自有數(shù)據(jù)中心與云計算平臺應(yīng)用成本

自有數(shù)據(jù)中心及云計算平臺的建立均要耗費一定的時間。在建設(shè)初期時的一次性成本相對較大，后期成本有所減少。因此，在計算自有數(shù)據(jù)中心與云計算平臺應(yīng)用成本時，應(yīng)根據(jù)研究對象的不同進行區(qū)別處理。在計算自有數(shù)據(jù)與云計算平臺應(yīng)用成本時，應(yīng)將軟硬件的費用根據(jù)使用年限，分攤至各年，而在進行數(shù)種方案的成本效用對比時，應(yīng)當將長期成本與長期效用納入考量，將所有投入進行匯總。

3.3 評價指標在決策體系中所占比例的評定

自有數(shù)據(jù)中心與云計算平臺的成本效用與企業(yè)自身規(guī)模有著密不可分的聯(lián)系。自有數(shù)據(jù)中心與云計算平臺的成本效用隨著企業(yè)規(guī)模的擴大而增加。因此，需要通過統(tǒng)一規(guī)模屬性值，消除或減少規(guī)模對決策結(jié)果的影響，使成本效用的核算更為精確。采用適當?shù)臋?quán)重分析方法賦予各屬性值在整個評價體系中的權(quán)重。通過對各項評價指標對于評價體系的影響，賦予各個數(shù)值的權(quán)重比例。各個數(shù)值的權(quán)重比例之和為1。

4 結(jié)束語

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，云計算越來越受到關(guān)注。云計算平臺的成本構(gòu)成相當繁雜。文章對云計算平臺中的各項成本進行了一定的分析。也指出了各項要素之間的相互影響。隨著未來對成本效用研究的不斷深入，云計算平臺定能得到進一步發(fā)展。

參考文獻

[1]葉可江，吳朝暉，姜曉紅，等.虛擬化云計算平臺的能耗管理[J].計算機學報，2012，6：1262-1285.

[2]邢文凱，崔衛(wèi)東.面向用戶的通用云計算平臺成本效用[J].實驗室研究與探索，2012，12：235-237+244.

[3]戢瑤，胥光輝，毛東方，等.基于馬爾可夫鏈的校園云平臺效用分析[J].計算機科學，2013，7：49-53.

[4]李喬，鄭嘯.云計算研究現(xiàn)狀綜述[J].計算機科學，2011，4：32-37.

[5]馬曉亭，陳臣.基于成本收益分析的云計算環(huán)境下數(shù)字圖書館建設(shè)研究[J].圖書與情報，2011，6：71-75.

作者簡介：趙建斌（1983-），男，河北省石家莊市人，工作單位：國網(wǎng)河北省電力公司信息通信分公司，職務(wù)：運維專責，研究方向：信息技術(shù)。