年付型虛擬服務器定價策略的分析

熊飛，曹涌，孫永科

（西南林業大學大數據與智能工程學院，昆明650224）

0 引言

在20 世紀60 年代，John McCarthy 就提出計算會成為一種公共基礎設施的構想[1]。2007 年IBM 公司最早提出了云計算的計劃[2]。在隨后的數十年間，云計算突飛猛進的在國內外迅速的發展，涌現了阿里云、亞馬遜云和微軟云等許多提供云計算服務的公司。隨著云計算的普及，計算模式也經歷了從最初把任務集中交付給大型處理機的模式到基于網絡的分布式任務處理模式，最終發展為按需處理的云計算模式。在眾多的云計算定義中，美國國家信息技術標準研究院的界定最為被大家所認可：云計算提供的服務層次分為基礎設施即服務（Infrastructure as a Service，IaaS）、平臺即服務（Platform as a Service，PaaS）以及軟件即服務（Soft?ware as a Service，SaaS）三類[3]。

在三種服務模式中，IaaS 的商業化發展更為成熟。IaaS 云計算提供商通過購服務器、存儲設備和網絡設備等大量IT 硬件基礎資源，通過軟件和虛擬化技術構建云計算所需要的基礎設施，最后向用戶提供計算、存儲和網絡等服務。最后云計算提供商根據用戶使用的云資源進行收費。

云計算的高速發展使得企業和個人可以像使用水電一樣去使用IT 資源，按需購買，按量付費。從而企業不必去線下采購大量的硬件、投入大量的維護成本，為企業節約了大量的IT 成本。同時，云計算中的資源不僅涉及基礎的服務器、存儲和網絡，還包含云數據庫和網絡安全等服務，所以其定價機制也比傳統水電按量定價的方式復雜許多。

1 IaaS的定價方式

在IaaS 云計算中，最主要的資源是計算資源、存儲資源和網絡資源。對于這三種資源，云計算提供商的主要產品分別是云服務器、云存儲和帶寬流量。在這三種產品中，云存儲和帶寬流量的計費方式相對簡單。它們可以類似水電一樣按照使用量去定價和計費。而通過云服務器提供的計算資源的計費方式就復雜許多。因為計算資源實際上就是CPU 的資源，用戶對計算資源需求是動態變化的。這種動態變化表現為CPU 的使用時長不定、使用頻率不定。再加上CPU 的計算資源不容易動態彈性的擴展和伸縮，所以很少采用按量的計費方式。

現階段IaaS 的定價方式主要有三種：

（1）按使用率定價[4-5]。在云服務器中，按使用率定價其實就是按照使用時間定價。云服務提供商首先規定一個固定的使用價格，然后按照提供服務的時長來收費。例如，Amazon EC2 提供了不同CPU 和內存配置的虛擬服務器實例，按照配置的不同，亞馬遜為每種配置的EC2 制定了每小時不同的使用價格。

（2）認購定價方式[4-5]。這種定價方式相當于云計算提供商和用戶為長期使用云服務簽訂一個合同，用戶提前支付日后使用的服務費用。通常提供商都會提供一定的折扣和激勵來和用戶建立起良好的合作關系。例如阿里云會為購買一年服務的用戶提供不同程度的折扣。

（3）拍賣定價方式[6-7]。這是一種動態的，用戶通過競價的方式來購買云服務。當用戶投標價格等于或高于現貨價格時，競買成功，相應的資源歸用戶使用。當價格低于現貨價格時，就終止為用戶服務。用戶所支付的費用受到現貨價格波動的影響較大，存在服務突然終止的風險。

從云計算提供商的角度來看，定價和計費模式需要很好地權衡如何滿足用戶需求的同時，盡量提高基礎設施資源的使用率，為更多的用戶提供服務。所以國內外的云計算提供商不僅將產品細分，而且也在積極探索各種新的計費模式。例如阿里云將ECS 云服務器劃分為計算型、通用型和大數據型等多種產品。

2 方法與數據

本研究收集了國內阿里云、亞馬遜云計算和微軟Azure 云計算中虛擬服務器、云存儲和公網IP 三種基本資源的定價方式和價格。這三家主要云計算提供商的定價方式各不相同，紛繁復雜，其中虛擬服務器的計價方式最為復雜。本文從阿里云、亞馬遜和微軟官方網站分析整理了價格等信息，尋找價格的共同特點，以求獲得更多對定價策略的認識。

3 虛擬服務器的定價策略與分析

3.1 阿里云的定價策略

阿里云的虛擬服務器Elastic Compute Service（ECS）是阿里云的明星產品，它在使用中可以很容易的擴容磁盤、增加貸款，此外還有DDoS 防護和木馬查殺等功能。阿里云根據應用的場景不同，將ECS 通用型、計算型、內存型、大數據型本地SSD 型和高主頻計算型。這些類型主要差別在CPU 內存的比例、網絡處理能力和CPU 型號上。在每種類型中又分為large、xlarge、2xlarge、4xlarge、6xlarge、8xlarge 和16xlarge 等幾種規格。CPU 數量從2 核起步，即large 規格是2 核CPU，xlarge 規格是4 核CPU，以此類推。CPU 內存比例主要分為1:2、1:4 和1:8 三種。根據這個命名規則，不難得知通用型ecs.g5.2xlarge 表示有8 核CPU，內存是16G。

在該次研究中采集了企業信息化系統中常用的CPU 內存比例為1:4 的阿里云虛擬服務器通用性g5、通用網絡增強型g5、大數據網絡增強型d1ne 和高主頻通用型hfg5 不同配置的價格。對于企業來說，云計算服務都是長期使用，所以圖1 中統計了一次性支付一年的價格后，折算為每月的費用。從圖1 中可以看出當CPU 是8 核時，四種類型虛擬服務器的價格差別不大。當實例是16 核以上時，對物理資源占用比較大，所以價格上升比較快。

圖1 阿里云CPU內存比例為1:4的虛擬服務器不同配置的價格比較

3.2 亞馬遜的定價策略

亞馬遜的EC2 虛擬服務器主要分為通用實例、內存優化實例和存儲優化實例等。每種類型中又分為large、xlarge、2xlarge、4xlarge、6xlarge、8xlarge 和16xlarge等幾種規格。CPU 數量從2 核起步，即large 規格是2核CPU，xlarge 規格就是4 核CPU，以此類推。亞馬遜EC2 虛擬服務器的計價方式是最為復雜的，包括按需實例、預留實例和Spot 實例。按需實例是按照小時計費；預留實例和阿里云的標準計價方式基本一致，用戶按照月付或年付方式預先付費。Spot 實例是亞馬遜特有的以競價的方式購買虛擬服務器。

亞馬遜EC2 虛擬服務器的價格來源于官方網站美國東部俄亥俄州的價格。亞馬遜的價格主要是以小時計價，按照年度一次性付費是有40%的折扣。圖2 是EC2 中常見的t2、t3、m5 和m5d 虛擬服務器的價格比較。類比于阿里云的價格，8 核CPU 是個重要的分水嶺，8 核以下的價格差別不大。

圖2 亞馬遜CPU內存比例為1:4的虛擬服務器不同配置的價格比較

3.3 微軟的定價策略

微軟的Azure 虛擬機主要分為常規用途系列、計算優化系列和內存優化系列。不同系列的主要區別主要是CPU 和內存的比例。Azure 虛擬機計價方式最為簡單，按分鐘計費，以小時費率列出，沒有按年付費折扣的情況。但最大的優點是Windows 的虛擬機和Linux 的虛擬機價格差別不大，沒有收取更多的Win?dows 授權費。

在圖3 中展示了微軟Azure 云中四種實例的價格比較。其中BMS 系列是經濟型虛擬機；Da、Das 和Dd都屬于常規用途的D 系列虛擬機。從圖3 中可以看出BMS 經濟型虛擬機的價格是線性增長的。DCs 系列提供了數據保護功能和睿頻高達4.7GHz 的Intel Xeon E-2176G 處理器，所以價格更高。

圖3 微軟Azure云CPU內存比例為1:4的虛擬服務器不同配置的價格比較

4 結語

經過對阿里云、亞馬遜和微軟Azure 云計算資源企業常用的CPU 內存比為1:4 的虛擬化服務器的價格的統計、分析和比較，本文發現了一些計算資源定價的規律。首先，8 核CPU 是個分界線，當虛擬服務器的CPU 超過8 核后，價格上升較快。其次CPU 的頻率對價格的影響也比較大。其他配置相同時，CPU 的頻率越高價格也相對較高。例如微軟DCs、亞馬遜t2 實例的價格都高不少。最后虛擬服務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、網絡處理能力和數據保護能力等。

本文的研究也局限在一種配置虛擬機的價格，未能橫向比較CPU 和內存其他不同比例配置的價格。在后續的研究中可以進行深入的分析和探討。