Поделиться
Экономическая эффективность IaaS. Расчет и выводы
Провайдеры IaaS постоянно говорят о преимуществах модели оплаты pay-as-you-go. При этом простейший анализ цен показывает, что условный сервер за 1 млн рублей предлагается в аренду по цене 60 тыс. рублей в месяц. Возникает вопрос: не выгоднее ли вложиться в собственный сервер и пользоваться им долгие годы, нежели потратить тот же бюджет на 17 месяцев аренды, по истечении которых остаться ни с чем?
При этом очевидно, что облако дает больше ценности, чем просто сервер: настроенная виртуализация, сервисные контракты, гарантия работоспособности, техническая поддержка и т.д. Чтобы дать обоснованный ответ аналитиками Market.CNews было проведено сравнение полной стоимости владения собственными серверами по модели Colocation и облачной инфраструктурой IaaS.
Концепция исследования
Суть исследования — сравнение полной стоимости владения собственной и облачной инфраструктурой. При этом:
- под собственной инфраструктурой понимается размещение собственных серверов и коммутаторов в стойках, арендованных в коммерческом ЦОД по модели Colocation.
- под облачной инфраструктурой понимается аренда серверов и хранилища у одного из российских провайдеров IaaS.
Параметры инфраструктуры и некоторые допущения приняты согласно данным одной из действующих компаний, не использующей облако IaaS.
Почему выбран именно Colocation, а не собственный ЦОД
Во-первых, рассчитать экономику Colocation гораздо проще, чем экономику строительства и владения собственным ЦОД, так как в ЦОД будет слишком много переменных, среди которых:
- Аренда помещения. В разных городах, районах или даже на разных улицах одного и того же района стоимость аренды коммерческих площадей может отличаться в разы.
- Производитель оборудования для инженерной инфраструктуры. Один владелец ЦОД может сэкономить и купить дешевое оборудование, другой — дорогое. Разница опять-таки будет в разы, а на уровень Tier это никак не повлияет.
Во-вторых, colocation — гораздо более массовая услуга, нежели строительство ЦОД. Сравнение «ЦОД vs IaaS» актуально только для крупных компаний, в то время как сравнение «Colocation vs IaaS» покрывает интересы гораздо более широкого круга потребителей ИТ-услуг.
Выбор облачного провайдера
Расчет расходов на облачную инфраструктуру IaaS произведен на базе цен компании Selectel. Выбор провайдера обоснован следующими факторами:
- стоимость ресурсов открыто опубликована на сайте провайдера;
- также на сайте указаны характеристики серверов;
- есть пулы в Москве;
- провайдер входит в топ-3 рейтинга IaaS Enterprise 2022 и занимает высокие позиции в остальных инфраструктурных рейтингах ИТ-маркетплейса Market.CNews.
Для расчетов принят пул Selectel MSK ru-7a на базе процессоров Intel Xeon Gold 6240 @ 2.60GHz.
Выбор серверного оборудования
В качестве аналога облачным серверам приняты физические серверы HP DL380 Gen10 8SFF (1x Intel Xeon Silver 4215R (8C Cache L3 11M Cache 3.20GHz) / 32 (1x 32GB) / 8 × SSD HPE 960GB SATA 2.5" / S100i / 1x БП 800W).
Сопутствующие затраты
Помимо серверного оборудования учтены следующие затраты:
- Коммутаторы, так как сетевая инфраструктура в colocation, как правило, не входит.
- Виртуализация OpenStack, поэтому в капитальных затратах лицензии на гипервизоры не учитываются.
- Сервисное обслуживание серверного оборудования в размере 25% от его стоимости, так как без покупки сервисных контрактов гарантия производителя аннулируется.
- Зарплата системных администраторов. Для управления собственной инфраструктурой уровень подготовки специалистов должен быть выше, зарплата принята на уровне 280 000 руб/мес. В случае облака часть работ выполняет провайдер, поэтому уровень специалиста может быть несколько ниже. Зарплата такого сотрудника принята на уровне 210 000 руб/мес.
- Налоги на ФОТ с учетом НДФЛ и социальных взносов составляют 43%.
- Затраты на электроэнергию рассчитаны по цене 6,17 руб/кВт*ч за вычетом того объема электроэнергии, который включен в тариф colocation.
- Амортизация оборудования ввиду его износа по ставке 20% в год.
- Привлечение кредитных средств на единоразовые расходы по ставке 10% годовых.
Принятые допущения и ограничения
В расчете приняты некоторые допущения, позволяющие типизировать подход к устройству ИТ-инфраструктуры различными компаниями и упростить методику расчета. Среди них:
- На 1 vCPU приходится 4 Гб RAM и около 1000 Гб SSD.
- Один системный администратор способен обслуживать до 150 серверов или соответствующее им количество ядер в облачной среде (1200 ядер).
- В стойку с учетом хранилища и СКС свободно помещается 15 серверов.
- В конфигурациях до 15 серверов учтена поюнитовая аренда места в стойках. Свыше 15 серверов — аренда стоек целиком.
- В стойку устанавливается 2 коммутатора.
Таблица затрат на собственную инфраструктуру
Ниже представлена таблица затрат на собственную инфраструктуру для 20 серверов. Некоторые виды затрат, например закупка оборудования, являются разовыми. Они просуммированы в колонке CAPEX. Другие виды затрат являются регулярными, например зарплата сотрудников или сервисные контракты. Они пересчитаны на 1 месяц и просуммированы в колонке OPEX.
Таблица затрат на облачную инфраструктуру
Аналогичная таблица затрат на облачную инфраструктуру:
График затрат для инфраструктуры на 20 серверов
Из таблиц видно, что у собственной инфраструктуры высокий CAPEX и относительно низкий OPEX. В облачном варианте OPEX выше, но CAPEX равен нулю.
В первые годы владения облачная инфраструктура будет выгоднее. Однако постепенно более высокий OPEX «съест» выгоду, и в какой-то момент полная стоимость владения по обоим вариантам сравняется. Это наглядно показывает следующий график:
Из графика видно, что облако выгоднее примерно в течение 5 лет (точная цифра — 5,2 года). И тут возникает два вопроса:
- 5,2 года — много это или мало?
- Всегда ли график будет иметь такой вид?
Ответим на них по очереди.
Какая окупаемость инфраструктуры считается нормальной
Единственно правильного ответа на этот вопрос нет, так как у разных компаний разная скорость развития, потребность в ИТ-ресурсах и финансовая политика. Тем не менее, учитывая, что амортизация ИТ-оборудования в среднем составляет 5 лет, окупаемость выше 5 лет точно является проигрышной.
Реальный средний срок устаревания ИТ-оборудования составляет 3-4 года, поэтому многие компании ориентируются именно на эти цифры.
Однако помимо устаревания оборудования есть и еще один фактор — развитие компании и ее бизнеса. Накопление информации, рост числа клиентов и транзакций, а также увеличение нагрузки на ИТ-оборудование требуют регулярных дозакупок вычислительных мощностей. С учетом этого окупаемость лучше держать на уровне трех и менее лет.
Таким образом, полученная выше окупаемость инфраструктуры в 5,2 года слишком велика, выгоднее воспользоваться облачными серверами.
График затрат для разного числа серверов
Напомним, график выше построен для 20 серверов. Как он будет меняться при изменении их количества?
Ниже представлен график для одного сервера. Интересно отметить, что линии на нем не пересекаются, а линия затрат на облако всегда ниже линии затрат на собственное оборудование, причем эта разница с годами только растет.
Это иллюстрирует тот факт, что один сервер всегда выгоднее брать в облако. Затраты на создание собственной инфраструктуры для одного сервера не окупятся никогда.
График затрат на два сервера выглядит аналогично, но расхождение прямых стало меньше. Таким образом, выигрыш от миграции в IaaS стал чуть меньше, но собственная инфраструктура по-прежнему не окупится никогда.
Для трех серверов тенденция сохраняется:
А вот на четырех серверах линии затрат постепенно сходятся. Но полная стоимость владения у двух вариантов сравняется лишь через 40 лет. Очевидно, в мире ИТ такая окупаемость не имеет практического смысла, поэтому четыре сервера также выгодно брать в облаке.
На пяти серверах стоимость владения сравняется через 12,1 года. Это тоже много.
С увеличением числа серверов пересечение линий будет происходить все раньше и раньше. Рассмотрим крайний вариант — инфраструктуру на 500 серверов:
Пересечение линий наступило через 42 месяца (3,5 года). Таким образом, если на инфраструктурах малой мощности облако однозначно выигрывало у Colocation, то в случае мощной инфраструктуры дилемма имеет место быть. Но учитывая ранее обозначенный идеал в 3 года, облако и в крупных проектах оказывается выгоднее.
Зависимость от количества серверов
Определив окупаемость собственной инфраструктуры для разного количества серверов, можно построить график зависимости окупаемости инфраструктуры от ее масштаба:
Он показывает, что при малочисленном серверном парке окупаемость собственной инфраструктуры очень велика. С ростом числа серверов она снижается и устаканивается сперва на уровне 48 месяцев (4 года), а потом и на уровне 41-42 месяцев (3,4-3,5 года):
На графиках прослеживаются резкие пилообразные всплески окупаемости. Дело в том, что в расчет заложена аренда новой стойки Colocation на каждые 15 серверов. Добавление стоек на начальном этапе существенно ухудшает экономику собственной инфраструктуры, в связи с чем окупаемость резко возрастает.
На практике всплески можно сгладить. Для этого, например, после заполнения одной стойки (напомним, в данном исследовании первая стойка арендуется по юнитам, далее — целыми стойками), арендовать следующую следует тоже по юнитам. Впрочем, после заполнения нескольких стоек эффект от такой оптимизации заметно понижается.
Полностью уйти от всплесков невозможно ни в теоретических расчетах, ни в реальной жизни. Прием на работу нового сотрудника, аренда стойки или замена/закупка оборудования приведут к аналогичным последствиям.
Выводы
По итогам проведенного анализа вытекает несколько важных выводов.
Вывод №1. Небольшая инфраструктура всегда выгоднее в облаке
Наверное, это самый простой и очевидный вывод. Практически в любой сфере малые объемы выгоднее брать во временное пользование, а не покупать в полноценное владение.
В облаках ситуация аналогична. Покупка 1-4 серверов (красный прямоугольник) имеет отрицательный период окупаемости, то есть не окупится никогда. Инфраструктура из 5-10 серверов (фиолетовый прямоугольник) окупается долгие годы или даже десятилетия, что также не имеет смысла.
Вывод №2. Важность оптимизации
Оптимизация затрат имеет очень большое значение, особенно в небольших проектах. Аренда стойки вместо аренды юнита, необоснованное расширение штата персонала, отсутствие сервисного контракта с последующим ремонтом или закупкой оборудования — все это может существенно ухудшить экономику проекта.
Вывод №3. Облако на больших мощностях
А этот вывод, пожалуй, самый неочевидный. В большинстве отраслей большой объем выгоднее купить в полноценное пользование, нежели брать в аренду. Более того, с нарастанием объема окупаемость должна снижаться почти до нуля. Здесь же ситуация обратная.
Расчеты показывают, что даже мощную инфраструктуру в большинстве ситуаций выгоднее брать в облаке. Из-за быстрой амортизации оборудования, относительно дорогих сервисных контрактов и более высокой стоимости ИТ-специалистов период окупаемости, начиная с 30 серверов, практически не снижается и держится на уровне 3,5 года.
Короткая ссылка
