年付型虚拟服务器定价策略的分析

熊飞，曹涌，孙永科

（西南林业大学大数据与智能工程学院，昆明650224）

0 引言

在20 世纪60 年代，John McCarthy 就提出计算会成为一种公共基础设施的构想[1]。2007 年IBM 公司最早提出了云计算的计划[2]。在随后的数十年间，云计算突飞猛进的在国内外迅速的发展，涌现了阿里云、亚马逊云和微软云等许多提供云计算服务的公司。随着云计算的普及，计算模式也经历了从最初把任务集中交付给大型处理机的模式到基于网络的分布式任务处理模式，最终发展为按需处理的云计算模式。在众多的云计算定义中，美国国家信息技术标准研究院的界定最为被大家所认可：云计算提供的服务层次分为基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）、平台即服务（Platform as a Service，PaaS）以及软件即服务（Soft⁃ware as a Service，SaaS）三类[3]。

在三种服务模式中，IaaS 的商业化发展更为成熟。IaaS 云计算提供商通过购服务器、存储设备和网络设备等大量IT 硬件基础资源，通过软件和虚拟化技术构建云计算所需要的基础设施，最后向用户提供计算、存储和网络等服务。最后云计算提供商根据用户使用的云资源进行收费。

云计算的高速发展使得企业和个人可以像使用水电一样去使用IT 资源，按需购买，按量付费。从而企业不必去线下采购大量的硬件、投入大量的维护成本，为企业节约了大量的IT 成本。同时，云计算中的资源不仅涉及基础的服务器、存储和网络，还包含云数据库和网络安全等服务，所以其定价机制也比传统水电按量定价的方式复杂许多。

1 IaaS的定价方式

在IaaS 云计算中，最主要的资源是计算资源、存储资源和网络资源。对于这三种资源，云计算提供商的主要产品分别是云服务器、云存储和带宽流量。在这三种产品中，云存储和带宽流量的计费方式相对简单。它们可以类似水电一样按照使用量去定价和计费。而通过云服务器提供的计算资源的计费方式就复杂许多。因为计算资源实际上就是CPU 的资源，用户对计算资源需求是动态变化的。这种动态变化表现为CPU 的使用时长不定、使用频率不定。再加上CPU 的计算资源不容易动态弹性的扩展和伸缩，所以很少采用按量的计费方式。

现阶段IaaS 的定价方式主要有三种：

（1）按使用率定价[4-5]。在云服务器中，按使用率定价其实就是按照使用时间定价。云服务提供商首先规定一个固定的使用价格，然后按照提供服务的时长来收费。例如，Amazon EC2 提供了不同CPU 和内存配置的虚拟服务器实例，按照配置的不同，亚马逊为每种配置的EC2 制定了每小时不同的使用价格。

（2）认购定价方式[4-5]。这种定价方式相当于云计算提供商和用户为长期使用云服务签订一个合同，用户提前支付日后使用的服务费用。通常提供商都会提供一定的折扣和激励来和用户建立起良好的合作关系。例如阿里云会为购买一年服务的用户提供不同程度的折扣。

（3）拍卖定价方式[6-7]。这是一种动态的，用户通过竞价的方式来购买云服务。当用户投标价格等于或高于现货价格时，竞买成功，相应的资源归用户使用。当价格低于现货价格时，就终止为用户服务。用户所支付的费用受到现货价格波动的影响较大，存在服务突然终止的风险。

从云计算提供商的角度来看，定价和计费模式需要很好地权衡如何满足用户需求的同时，尽量提高基础设施资源的使用率，为更多的用户提供服务。所以国内外的云计算提供商不仅将产品细分，而且也在积极探索各种新的计费模式。例如阿里云将ECS 云服务器划分为计算型、通用型和大数据型等多种产品。

2 方法与数据

本研究收集了国内阿里云、亚马逊云计算和微软Azure 云计算中虚拟服务器、云存储和公网IP 三种基本资源的定价方式和价格。这三家主要云计算提供商的定价方式各不相同，纷繁复杂，其中虚拟服务器的计价方式最为复杂。本文从阿里云、亚马逊和微软官方网站分析整理了价格等信息，寻找价格的共同特点，以求获得更多对定价策略的认识。

3 虚拟服务器的定价策略与分析

3.1 阿里云的定价策略

阿里云的虚拟服务器Elastic Compute Service（ECS）是阿里云的明星产品，它在使用中可以很容易的扩容磁盘、增加贷款，此外还有DDoS 防护和木马查杀等功能。阿里云根据应用的场景不同，将ECS 通用型、计算型、内存型、大数据型本地SSD 型和高主频计算型。这些类型主要差别在CPU 内存的比例、网络处理能力和CPU 型号上。在每种类型中又分为large、xlarge、2xlarge、4xlarge、6xlarge、8xlarge 和16xlarge 等几种规格。CPU 数量从2 核起步，即large 规格是2 核CPU，xlarge 规格是4 核CPU，以此类推。CPU 内存比例主要分为1:2、1:4 和1:8 三种。根据这个命名规则，不难得知通用型ecs.g5.2xlarge 表示有8 核CPU，内存是16G。

在该次研究中采集了企业信息化系统中常用的CPU 内存比例为1:4 的阿里云虚拟服务器通用性g5、通用网络增强型g5、大数据网络增强型d1ne 和高主频通用型hfg5 不同配置的价格。对于企业来说，云计算服务都是长期使用，所以图1 中统计了一次性支付一年的价格后，折算为每月的费用。从图1 中可以看出当CPU 是8 核时，四种类型虚拟服务器的价格差别不大。当实例是16 核以上时，对物理资源占用比较大，所以价格上升比较快。

图1 阿里云CPU内存比例为1:4的虚拟服务器不同配置的价格比较

3.2 亚马逊的定价策略

亚马逊的EC2 虚拟服务器主要分为通用实例、内存优化实例和存储优化实例等。每种类型中又分为large、xlarge、2xlarge、4xlarge、6xlarge、8xlarge 和16xlarge等几种规格。CPU 数量从2 核起步，即large 规格是2核CPU，xlarge 规格就是4 核CPU，以此类推。亚马逊EC2 虚拟服务器的计价方式是最为复杂的，包括按需实例、预留实例和Spot 实例。按需实例是按照小时计费；预留实例和阿里云的标准计价方式基本一致，用户按照月付或年付方式预先付费。Spot 实例是亚马逊特有的以竞价的方式购买虚拟服务器。

亚马逊EC2 虚拟服务器的价格来源于官方网站美国东部俄亥俄州的价格。亚马逊的价格主要是以小时计价，按照年度一次性付费是有40%的折扣。图2 是EC2 中常见的t2、t3、m5 和m5d 虚拟服务器的价格比较。类比于阿里云的价格，8 核CPU 是个重要的分水岭，8 核以下的价格差别不大。

图2 亚马逊CPU内存比例为1:4的虚拟服务器不同配置的价格比较

3.3 微软的定价策略

微软的Azure 虚拟机主要分为常规用途系列、计算优化系列和内存优化系列。不同系列的主要区别主要是CPU 和内存的比例。Azure 虚拟机计价方式最为简单，按分钟计费，以小时费率列出，没有按年付费折扣的情况。但最大的优点是Windows 的虚拟机和Linux 的虚拟机价格差别不大，没有收取更多的Win⁃dows 授权费。

在图3 中展示了微软Azure 云中四种实例的价格比较。其中BMS 系列是经济型虚拟机；Da、Das 和Dd都属于常规用途的D 系列虚拟机。从图3 中可以看出BMS 经济型虚拟机的价格是线性增长的。DCs 系列提供了数据保护功能和睿频高达4.7GHz 的Intel Xeon E-2176G 处理器，所以价格更高。

图3 微软Azure云CPU内存比例为1:4的虚拟服务器不同配置的价格比较

4 结语

经过对阿里云、亚马逊和微软Azure 云计算资源企业常用的CPU 内存比为1:4 的虚拟化服务器的价格的统计、分析和比较，本文发现了一些计算资源定价的规律。首先，8 核CPU 是个分界线，当虚拟服务器的CPU 超过8 核后，价格上升较快。其次CPU 的频率对价格的影响也比较大。其他配置相同时，CPU 的频率越高价格也相对较高。例如微软DCs、亚马逊t2 实例的价格都高不少。最后虚拟服务器的附加功能也是重要影响因素之一。这些附加功能包括磁盘是否是SSD、网络处理能力和数据保护能力等。

本文的研究也局限在一种配置虚拟机的价格，未能横向比较CPU 和内存其他不同比例配置的价格。在后续的研究中可以进行深入的分析和探讨。