2

云计算经济学

云计算总体度量

•

IT

能力

–

根据存储、

CPU

主频、网络带宽或者工作负载内存容

量等性能指标来考量

•

IT

利用率

–

根据正常运行时间可用性和使用量等行为与可用性指

标来考量

3

云计算

ROI——OpenGroup

1.

变化速度和变化率

2.

总体拥有成本的优化

3.

快速配置

4.

增强利润与成本控制

5.

动态利用

6.

风险和法规遵从的改善

7.

增强的能力利用

8.

商业技能和能力的改善

云计算容量规划

•

在数据中心中有多少可用容量？

•

有多少可用容量目前正在使用？

•

容量将在何时释放？

•

新请求的预测是什么？

•

投资回报是什么？

4

云容量

•

云计算是虚拟化的，全部

CPU

、内存和磁盘存储

的一部分被分配给每个用户请求

–

一些应用程序需要大量磁盘存储而无需很大

CPU

效率

–

其他的则具有相反的要求

—

大量的

CPU 

使用和少量

的存储

–

云计算允许用户为他们的应用程序指定所需系统的每

个资源量。

虚拟

CPU

•

云

CPU

标准化：

1GHz CPU 

处理能力的云

CPU 

单元

–

用户请求两个

CPU

，他们将获得两个

1GHz CPU 

的处

理能力

–

如果一个系统具有两个

CPU

，每个具有四个核，则以

3GHz 

运行将具有相当于

24 

个

CPU 

单元：

•

2 CPU x 4 

内核

x 3GHz = 24 CPU 

单元

5

云资源分配

•

云环境将手动、耗时的流程变为一次单击式、自动审批流

程。有关数据中心云基础设施和资源可用性的信息以近实

时的方式提供，管理员即时了解环境的总容量且剩余资源

–

开发人员可访问他们可以输入其

IT 

资源请求的网站

—

服务器、

软件、存储等。

–

用户可马上知道这些资源是否可用。

–

如果资源可用，则可马上提交请求并自动路由到云管理员以审批。

–

由于流程是自动化的，所以请求通常在一小时内得到满足。

–

在项目结束或即将结束时，使用云的开发人员不再囤积计算资

源，且今后在必要时知道他们可以方便快捷地访问相同的资源。

确定资源需求

•

一家公司正在为它们的由

150 

位软件工程师组成

的开发和测试组织实现全新的云环境。

–

100 

位软件工程师开发软件

–

40 

位执行软件质量保障

–

10 

位负责运行并维护其生产环境。

•

多大的云才能满足该组织的计算请求？

•

我们需要回答两个主要的信息

–

用户的需求和系统资源

6

用户的需求

•

软件开发人员的平均资源需求

（

100CPU

单元）

–

平均每位开发人员

1

台

VM 

–

CPU

：

1 CPU 

单元，

2GB 

内存，磁盘存储

= 100GB 

–

环境平均需要为

90 

天

•

软件保障工程师的平均资源需求

（

40CPU

单元）

–

平均每人三台

VM 

–

CPU = 1 CPU 

单元，内存

= 2GB

，磁盘存储

= 50GB 

–

环境平均需要为

30 

天

•

生产环境的平均资源需求

（

10CPU

单元）

–

平均每人一台

VM 

–

CPU = 1 CPU 

单元，内存

= 16GB

，磁盘存储

= 500GB 

–

环境平均需要为

1 

年

系统资源选型举例

•

系统使用：

IBM BladeCenter®

HS22  2.8GHz 

刀片服务

器

•

每台服务器的内存：

48GB 

•

每台服务器的磁盘存储：

1200GB 

7

考虑因素

•

高峰

•

趋势

相关工具

•

IBM Infrastructure Planner for Cloud Computing 

–

帮助

IT 

管理员确保足够的实际硬件、软件和基础设施

计算机资源。

–

针对估计

IBM Smart Business Development and Test 

Cloud

、

IBM WebSphere®

CloudBurst

和

IBM Tivoli®

Service Automation Manager (TSAM) 

环境中的容量

–

对针对各种传统的和云计算的环境的通用和自定义业

务应用程序的性能建模。

8

平台容量管理

•

并发用户数

•

CPU

数量

•

规划

License

，并进行成本分摊

实施云计算的方法论

•

需求分析

•

方案选择与设计

•

实施流程

•

云计算服务的运营

9

1.

需求分析

•

了解

IT

路线图

•

研究业务现状及目前

IT

环境

•

找到需求中能够利用云计算特点的地方

•

明确是否采用云计算，采用公共云计算资源或者

建立私有云

•

使用或提供哪一层服务

1.1 

云的类型选择

•

公共云建设者

–

采用自有或第三方技术、产品和方案在互联网上建立

云计算中心，通过互联网向最终用户出售计算资源

•

私有云建设者

–

在局域网内搭建云计算中心，向单位内部提供服务

•

云计算使用者

–

从公共云寻求满足自己业务需求的计算资源并为此付

费，通过采用云计算降低

IT

投入

10

1.2  

服务类型的确定

新软件销售渠道

对外出租

IT

能力

更好的应用扩展性

缩短应用上线周期

降低运维成本

提升资源利用率

降低能耗

整合硬件资源

SaaS

PaaS

IaaS

设定

“

云

”

边界

Browser

@

Application

OS

dB

Application

Server

Data

Processing

Storage

App

Component

App

Component

App

Component

Utilities

Thick

Clients

传统方式

Browser

@

Application

OS

dB

Application

Server

Data

Processing

Storage

Utilities

Thick

Clients

SaaS

App

Component

App

Component

App

Component

Browser

@

Application

OS

dB

Application

Server

Data

Processing

Storage

Utilities

Thick

Clients

PaaS

App

Component

App

Component

App

Component

Browser

@

Application

OS

dB

Application

Server

Data

Processing

Storage

Utilities

Thick

Clients

IaaS

App

Component

App

Component

App

Component

Provided by the Cloud

11

1.3 

公共云的需求

•

商务

–

目标客户是谁？那些渠道可以吸引客户

–

客户现在的

IT

环境缺陷是什么？是否普适？

–

通过云计算能够为客户提供什么好处？

–

提供客户需要的云计算服务投入成本多大？

–

成本平摊到客户，是否小于客户自己的投入成本？

–

建立云计算中心投资是多少？将来的扩容资金多少？

–

期望的收益是什么？可以承受的风险有哪些？

–

是否有合作的供应商、运营商和分销商？

•

技术

–

擅长的领域有哪些？提供的云计算服务包含几个层次？

–

是否需要其他厂商提供云计算技术、产品、服务？

–

有哪些资源在云计算中可以利用？需要什么技术来运营服务？

1.4 

私有云的需求

•

企业数据中心演进

–

集中化、标准化

–

虚拟化

–

自动化

–

服务化

•

是否可以通过云计算解决目前数据中心遇到的问题

–

现在的数据中心处于哪个阶段

–

是否有计算资源需要整合

–

是否有资源消耗和能源消耗过重的问题

–

是否有计算资源需要提升利用率

–

运维是否很复杂，运维流程是否需要标准化

–

现有系统上线频率是否很高，上线周期是否很长

12

实施云计算的方法论

•

需求分析

•

方案选择与设计

•

实施流程

•

云计算服务的运营

2. 

方案选择与设计

•

原则

–

完整性：不仅是一个技术构建方案

–

可扩展性

–

开放性

–

成熟性

13

2.1 

云计算平台参考架构

2.2 

硬件选型

•

服务器

–

扩展性、能耗、服务器类型

–

建议：

8

个内核、

8GB

内存

•

存储

–

存储虚拟化设备，如

IBM SVC

–

新的高可扩展的存储设备

—

云存储

•

网络

–

管理的便利性

–

性能的扩充能力

14

2.3 

虚拟化技术选择

•

主流技术

–

Hyper V

，

Vmware

ESX

，

Xen

–

IBM PowerVM

，

HP vPar, Sun Logical Domain

•

选择

–

使用成本

–

硬件类型

•

X86

，多种选择

•

小型机，厂商相关

2.4 

服务管理平台

服务战略

服务设计

服务转换

服务运营

持续服务改进

•

自助用户管理界面

•

服务流程引擎与服务请求管理

•

配置管理

•

自动部署支持

•

监控支持

•

备份支持

•

计量支持

•

容灾支持

•

高可用支持

•

安全设计

•

能耗管理支持

15

实施云计算的方法论

•

需求分析

•

方案选择与设计

•

实施流程

•

云计算服务的运营

3. 

实施流程

物理资源准备

虚拟化配置

服务管理平台

部署

系统测试上线

16

实施云计算的方法论

•

需求分析

•

方案选择与设计

•

实施流程

•

云计算服务的运营

4. 

云计算服务的运营

•

组织架构

•

商业运营流程

•

系统运行维护流程

17

4.1 

组织架构

•

云计算平台负责人

–

服务推广与运营团队

•

对外推广服务，负责各种运营流程

–

服务产品开发

•

变更资源数量和类型，增加新的服务产品

–

运维与技术支持

•

日常运维工作及故障处理

4.2 

成本核算与收费

•

确定每个服务的单位使用成本

•

确定每种服务的费率

•

获取每个用户的服务使用计量报告

•

计算总费用

18

4.2 

成本核算与收费

552

总计

119

70

1

年

10

运维成本（

2

人）

12

70

10

年

100

管理系统折旧

50

1

1

年

0.06

IP

143

70

1

月

10

带宽消耗

83

200

5

年

100

存储折旧

145

8

5

年

7

物理机折旧

单月成本（元）

共享率

成本周期（折旧年

限）

总成本（万元）

成本项

单台虚拟机（

1CPU, 1G

内存，

100G

存储单月成本

4.3 

系统运维

•

云计算中心运维特点

–

物理网络、主机、存储

–

虚拟资源管理

•

主要工作

–

日常监控、健康检查

–

备份灾备

–

安全防护

19

4.4 

业务支撑系统

•

用户管理

–

用户基本信息、角色管理

•

应用管理

–

发布、升级、订购

•

定价管理

•

计费管理

•

日志管理

定价管理

•

IT

基础架构设施资源价格

–

云平台管理员根据应用运营占用资源的情况制定

•

应用价格

–

应用开发商在发布时制定

•

定价模式

–

固定定价

–

按应用的规格和时间定价

–

按应用的单位使用次数定价

20

计费管理

•

计费模式

–

单用户独占应用实例

–

多用户共享应用实例

•

服务费用计算

–

服务费用

=IT

基础架构设施的资源费用

+

应用费用

–

IT

基础架构设施的资源费用

=

∑（基本资源单价×使用

时间）

+ 

∑（弹性扩展资源单价×扩展时间（小时））

计费管理

•

固定定价

–

应用费用

=

一次性支付的固定费用

•

按应用规模和时间定价

–

应用费用

= 

∑（应用单价×使用时间）

•

按应用的单位使用次数定价

–

应用费用

= 

∑（应用单价×使用次数）