Технико-экономическое обоснование использования услуги IaaS на примере кейса крупной компании

Технико-экономическое обоснование использования услуги IaaS на примере кейса крупной компании

Сегодня вы вряд ли найдете организацию, которая не задавалась бы вопросом о целесообразности потраченных средств и окупаемости используемых решений. Ведь каждый хочет получить максимум преимуществ с минимальными издержками и затратами. Подобное применимо и к облачным технологиям. Как только появляется мысль «а не попробовать ли услугу IaaS?», тут же возникают вопросы о том, выгодно ли это вообще, не окажется ли такая схема дороже ныне используемой и окупится ли выбранная модель в долгосрочной перспективе. А поскольку у нашего брата скептицизма хоть отбавляй, нередки суждения, что пока не попробуешь – не узнаешь. С этим можно поспорить. Ведь куда проще взять и посчитать, чем гадать и забивать голову сомнительными вопросами.

Неверные выводы – следствие неверных расчетов

Неверные выводы – следствие неверных расчетов

Основная проблема многих компаний, которые стоят на пути перехода в облако, заключается в неумении производить самостоятельные расчеты. То ли невнимательность, то ли неумение учитывать важные факторы приводит к некорректным результатам. В итоге на основе ошибочных расчетов делается вывод, что облака в долгосрочной перспективе оказываются дороже, чем использование собственной инфраструктуры. Так ли это на самом деле?

Чтобы ответить на вопрос, рассмотрим вариант решения задачи по запуску интернет-магазина для одной крупной компании – лидера фэшен-ретейла на массовом рынке в среднем ценовом сегменте в России. Надежность, доступность сервиса и возможность распределения нагрузки являются ключевыми составляющими проекта. Перед компанией стоят задачи:

  • Увеличить число физических магазинов с 39 до 60 к 2018 году.
  • Открыть интернет-магазин с онлайн-резервированием товаров в 2016 году.

Что же будет выгоднее: закупить оборудование и построить собственную инфраструктуру или арендовать виртуальную площадку в рамках услуги IaaS? Поскольку в рассматриваемом примере компания запускает новый проект, необходимо выбрать наиболее экономически целесообразный вариант из удовлетворяющих требованиям по надежности и функциональности.

Системный ландшафт проекта

Прежде чем переходить к калькуляции затрат, следует определиться с технической составляющей, общей схемой проекта и ответить на целый ряд вопросов. Не пренебрегайте деталями, в противном случае вы потратите время зря, а полученные результаты будут далеки от реальных показателей.

Что мы имеем согласно проекту? Техническая составляющая включает в себя сервер Nginx, веб-серверы, серверы баз данных и журналов. В приведенной ниже таблице отражено количественное представление ресурсов:

Наименование ресурса Количество единиц
Сервер Nginx (Intel Xeon 2.6 GHz, 4С, RAM 8 GB, HDD 2 TB SAS) 1
Веб-сервер  (Intel Xeon 2.6 GHz, 4C, RAM 24 GB, HDD 2TB SAS) 2
Сервер БД (Intel Xeon 2.6 GHz, 16C, RAM 48 GB, HDD 2TB SAS) 2
Сервер журналов Memcached, Logs (Intel Xeon 2.6 GHz, 2C, RAM 16 GB, HDD 4TB SAS) 2

Не поленитесь проработать общую схему проекта. В нашем примере она выглядит следующим образом:

Общая схема проекта

Общая схема проекта

Приобретение оборудования и построение собственной ИТ-инфраструктуры

Итак, выбирая между арендой облачной площадки и покупкой оборудования с построением собственной инфраструктуры, начнем со второго варианта. Учитывая требования по доступности и нагрузкам, рассмотрим вариант приобретения железа, основанный на использовании блейд-серверов Cisco UCS c Fabric Interconnect. Для обеспечения сетевой связности выберем коммутатор Cisco Nexus, а в качестве систем хранения данных будем использовать решения NetApp. Картинка ниже иллюстрирует инфраструктурную схему проекта.

Инфраструктурная схема проекта

Инфраструктурная схема проекта

Обратите внимание, что компоненты, представленные на рисунке, задублированы. Такая схема полностью удовлетворяет техническим требованиям проекта. В результате требуется закупить следующее оборудование:

Серверы Количество единиц
Cisco UCS B200M3 2хE5-2690v2 (3.0GHz/10 Cores)/96GB RAM/Cisco VIC1240/ 2x32GB SD card 4
Cisco UCS B200M4 2хE5-2650v4 (2.2GHz/12 Cores)/96GB RAM/Cisco VIC1340/ 2x32GB SD card 2
Fabric Interconnect 6248UP 2
Сеть  
Nexus 9372PX-E 2
Хранилище
NetApp FAS8040 23,4TB SAS 10k 1.44TB SSD 1.2TB SSD Cache + NFS 1
Другое
Серверный шкаф 19” Cisco R42610 + 2 PDU 1

Расчет общей суммы расходов на построение собственной ИТ-инфраструктуры

Расчет общей суммы расходов на построение собственной ИТ-инфраструктуры

При развертывании ИТ-инфраструктуры или ее части компания сталкивается с капитальными и эксплуатационными затратами.

Капитальные и эксплуатационные затраты

В общем случае такие затраты могут быть рассчитаны как сумма затрат по различным статьям расходов.

# Затраты на создание аппаратной платформы

При закупке оборудования и дальнейшего построения инфраструктуры учитывают затраты на создание аппаратной платформы, куда входят:

  • затраты на проектирование аппаратного комплекса (К пр апп),
  • затраты на серверы (К срв),
  • затраты на систему хранения данных (К схд),
  • затраты на сетевое оборудование и соединительные кабели (К сет),
  • затраты на обучение специалистов, если сопровождение аппаратного комплекса будет осуществляться собственными сотрудниками (К обуч апп),
  • затраты на инсталляционные работы по установке, коммутации и настройке оборудования (К инст апп).

Таким образом, сумма затрат на создание аппаратной платформы (К апп) вычисляется по формуле:

К апп = К пр апп + К срв + К схд + К сет + К обуч апп + К инст апп 

В примере с рассматриваемой компанией затраты на проектирование, инсталляционные работы и обучение специалистов рассчитывались исходя из средней стоимости услуг по рынку и количества затраченного времени:

Описание работ Количество потраченных часов Стоимость за час

()

Общая стоимость

()

Затраты на проектирование (К пр апп) 120 1 000 120 000
Затраты на инсталляционные работы (К инст апп) 40 800 32 000
Затраты на обучение (К обуч апп) при условии обучения 1 сотрудника 40 2 000 80 000
    Итого: 232 000

* – сумма указана в рублях РФ

За ценами на оборудование мы обратились к официальным поставщикам и взяли средневзвешенную стоимость (К срвК схдК сет):

Наименование Количество Стоимость ($)
Серверы
Cisco UCS B200M3 2хE5-2690v2 (3.0GHz/10 Cores)/96GB RAM/Cisco VIC1240/ 2x32GB SD card 4 40 000
Cisco UCS B200M4 2хE5-2650v4 (2.2GHz/12 Cores)/96GB RAM/Cisco VIC1340/ 2x32GB SD card 2 20 000
Fabric Interconnect 6248UP 2 62 000
Сеть    
Nexus 9372PX-E 2 40 000
Хранилище
NetApp FAS8040 23,4TB SAS 10k 1.44TB SSD 1.2TB SSD Cache + NFS 1 126 000
Другие
Серверный шкаф 19” Cisco R42610 + 2 PDU 1 9 000
  Итого: $ 297 000
19 777 230

*при 1$ = 66,59 руб.

Сумма затрат на создание аппаратной платформы (К апп) = К апп = К пр апп + К срв + К схд + К сет + К обуч апп + К инст апп = ₽ 232 000 + ₽19 777 230 = ₽ 20 009 230

# Затраты на инфраструктурное программное обеспечение

Для реализации проекта, помимо расходов на приобретение и инсталляцию оборудования, необходимо учитывать затраты на инфраструктурное программное обеспечение, которые складываются из:

  • затрат на лицензии ПО (К лиц),
  • затрат на установку и настройку инфраструктурного ПО (К инст ПО),
  • затрат на обучение специалистов работе с программным обеспечением (К обуч ПО).

В итоге сумма затрат на инфраструктурное программное обеспечение К ПО) рассчитывается по формуле:

К ПО = К лиц + К инст ПО + К обуч ПО

В рассматриваемом кейсе сотрудникам организации не потребовалось проходить дополнительное обучение, поэтому эта статья расходов равна нулю. Установка и настройка инфраструктурного ПО выполнялась силами одного специалиста компании. Затраты на этот вид работ рассчитывались исходя из общего количества потраченного времени в разрезе установленной заработной платы сотрудника, которая составляет 800 рублей/час.

Описание работ Количество потраченных часов Стоимость за час (₽) Общая стоимость (₽)
Затраты на установку и настройку инфраструктурного ПО  

40

 

800

 

32 000

Затраты на обучение ( ).
Другие затраты Количество Стоимость за единицу ($) Общая стоимость ($) Общая стоимость

()

Затраты на лицензии VMware

vSphere Enterprise Plus with Management (К лиц)

12 2 300 $27 600 ₽1 837 884
      Итого: 1 869 884

*при 1$ = 66,59 руб.

Сумма затрат на инфраструктурное программное обеспечение (К ПО) = К лиц + К инст ПО + К обуч ПО = ₽1 837 884 +₽32 000 + ₽0 = ₽ 1 869 884
Учет единовременных затрат

Таким образом, единовременные затраты рассчитываются из суммы затрат на создание аппаратной платформы и затрат на инфраструктурное программное обеспечение:

₽ 20 009 230 + ₽ 1 869 884 = ₽ 21 879 114. 

# Эксплуатационные затраты на ИТ-инфраструктуру

Эксплуатационные затраты будем считать отдельно. В отличие от единовременных (капитальных) затрат, измеряемых в денежных единицах, эксплуатационные затраты имеют повторяющийся характер и измеряются в денежных единицах за единицу времени (обычно в рублях в год). Таким образом, эксплуатационные затраты на ИТ-инфраструктуру (С), где компания использует собственную серверную, складываются из:

  • затрат на эксплуатацию площадки размещения (собственной серверной (C ЦОД)),

С плЦОД + С электрЦОД + С ТОР ЦОД + С АО ЦОД + С интЦОД + С прЦОД

  • затрат на эксплуатацию аппаратного комплекса (С апп),

С электр апп + С ТОР апп + С АО апп

  • затрат на эксплуатацию программного обеспечения (С ПО)

С ПО = С ПОi [рублей / год]

  • затрат на персонал, занятый поддержкой ИТ-инфраструктуры (С перс), затрат на управленческий персонал (С уп).

В общем случае эксплуатационные затраты вычисляются по формуле:

С = С ЦОД + С апп + С ПО + С перс + С уп

Итак, переходим к расчетам:

Затраты на эксплуатацию площадки размещения и аппаратного комплекса: С ЦОД и С апп Стоимость () за месяц
Затраты на аренду производственных площадей (С пл)

* Находится в собственности предприятия

Затраты на электроэнергию, потребляемую оборудованием (С электр)

Оборудование Cisco

Максимальное потребление = 3780,3 Ватт

Стоимость 1 кВт·ч = $ 0,105

Стоимость за год примерно = $ 3477,13 = ₽ 231 542

* С учетом того, что система не будет работать на 100 % 24/7.

 

Оборудование NetApp

(ожидаемое потребление при всех исправных компонентах)

Максимальное потребление = 1134 Ватт

Стоимость за год примерно = $ 1043,06 = ₽ 69 457,4

* С учетом того, что система не будет работать на 100 % 24/7.

 

 

 

₽ 19 295(Cisco) + ₽ 5 788(NetApp) = ₽ 25 083

Затраты на техническое обслуживание и ремонт оборудования (С ТОР) ₽ 100 000
Затраты на амортизационные отчисления для используемого в центре обработки данных инфраструктурного оборудования (С АО)

С АО = (Ф + Кр + М — Д) / Т, где

Ф – полная первоначальная стоимость установленного оборудования;

М – затраты на модернизацию в течение амортизационного периода;

Кр – стоимость капитального ремонта в течение амортизационного периода;

Л – ликвидационная стоимость основных фондов за вычетом расходов на их демонтаж;

Т – продолжительность амортизационного периода в годах.

*Первоначальная стоимость оборудования составила ₽ 19 777 230. На модернизацию и ликвидацию изношенного оборудования заложено 100 000 рублей. Ликвидационная стоимость изношенного оборудования – 20 000 рублей, срок службы – 5 лет.  

Таким образом, сумма амортизационных отчислений за год С АО = (₽ 19 777 230 + ₽ 100 000 – ₽ 20 000) / 5 = ₽ 3 971 446

₽ 330 954
Затраты на пользование услугами глобальных вычислительных сетей (Интернет) (С инт):

Канал 10/100MBit/s (CIR/BIR)

₽ 4 000 + ₽ 10 000
Прочие затраты на эксплуатацию собственной серверной (С пр) ₽ 20 000
Затраты на персонал: С перс и С уп  
Затраты на персонал, занятый поддержкой ИТ-инфраструктуры (С перс),

и затраты на управленческий персонал (С уп)

*Два специалиста в течение всего срока использования при расчете заработной платы ₽ 65 000

₽ 130 000
Затраты на эксплуатацию ПО  
Затраты на эксплуатацию программного обеспечения (СПО) включают затраты на сопровождение Nginx-сервера + 2 веб-сервера + 2 Log-сервера + 2 сервера БД.

*1000 рублей за 1 единицу

₽ 7000
За 1 месяц: 627 037
За 1 год: 7 524 444
Эксплуатационные затраты на ИТ-инфраструктуру за один год (С) = СЦОД + Сапп + СПО + Сперс + Суп =

₽7 524 444

Поскольку рассматриваемый проект – долгосрочный, выполним расчеты на несколько лет вперед. При этом эксплуатационные затраты в 2016 году учитываются только 4 месяца, поскольку работа над проектом началась в сентябре.

  2016

(за 4 месяца)

2017 2018 2019 2020 2021 Общая сумма
Расчет эксплуатационных затрат

2 508 148

7 524 445

7 524 445

7 524 445

7 524 445

7 524 445

40 130 376

Использование облачной услуги в модели IaaS

Использование облачной услуги в модели IaaS

Теперь рассмотрим вариант использования облачной услуги в модели IaaS, для чего выразим необходимые компоненты в ядрах CPU, RAM и дисковом пространстве. Получаем следующее:

Наименование Количество
vDC1  
vCPU (3.0 GHz) 50
RAM (1 GB) 160
HDD SAS (1 GB) 12000
SSD (1 GB) 1000
vDC2  
vCPU (2.0 GHz) 30
RAM (1 GB) 100
HDD SAS (1 GB) 10000

Для наглядности представим общую схему проекта в контексте использования виртуальной площадки провайдера:

Инфраструктурная схема проекта при потреблении IaaS

Инфраструктурная схема проекта при потреблении IaaS

В случае с виртуальной инфраструктурой для обеспечения надежности и доступности сервиса предусмотрим наличие резервной площадки, которая расположена в альтернативном ЦОД. В случае отказа первой площадки сервис будет автоматически запускаться на второй с сохранением старой адресации. Кроме того, при наличии сезонных нагрузок компания сможет с легкостью наращивать ресурсы до необходимого количества.

Важно! Используя облачную услугу в модели IaaS, клиент арендует выделенную виртуальную площадку. При этом капитальные затраты на приобретение оборудования и развертывание ИТ-инфраструктуры ложатся на плечи хостинг-провайдера. В рамках услуги IaaS учитываются лишь эксплуатационные затраты, которые носят регулярный характер, измеряются в денежном эквиваленте за единицу времени и включаются в стоимость аренды облачной инфраструктуры.

Проанализировав цены на аренду облачной инфраструктуры различных хостинг-провайдеров, возьмем среднюю стоимость по рынку:

Затраты на аренду облачной инфраструктуры

Наименование Арендная плата за единицу (₽) Количество единиц Стоимость (₽)
vDC1      
1Ghz Xeon 1vCPU 330 50 16 500
1Gb RAM ECC 630 160 100 800
1Gb HDD RAID-DP по FC/NFS, (1 IOps per 1Gb included) 9 12 000 108 000
1Gb SSD RAID-DP по FC/NFS, (30 IOps per 1Gb included) 50 1000 50 000
vDC2      
1Ghz Xeon 1vCPU 330 30 9900
1Gb RAM ECC 630 100 63 000
1Gb HDD RAID-DP по FC/NFS, (1 IOps per 1Gb included) 9 10 000 90 000
    Итого: 438 200

При подсчете стоимости облачных услуг в модели IaaS компании, использующие собственную инфраструктуру, зачастую считают нагрузки по старым привычкам с завышенными характеристиками. Забудьте про это, ведь вкусность виртуализации заключается в динамичности и возможности использовать ресурсы согласно имеющимся потребностям. Облачные технологии избавляют от необходимости закладывать ресурсы с запасом, как в случае с покупкой оборудования.

Сравнение общей суммы затрат: что выгоднее

Сравнение общей суммы затрат: что выгоднее

А теперь подведем итоги и сравним стоимость владения оборудованием и сопровождения собственной инфраструктуры со стоимостью услуги IaaS в перспективе на 6 лет вперед.

# Покупка оборудования

В случае с покупкой оборудования компания в первый год запуска проекта инвестирует значительную сумму. При этом в 2019 и 2020 годах потребуется продление гарантийной поддержки оборудования и ПО от производителя, сумма расходов за один год составляет 1 198 620 рублей. Диаграмма ниже иллюстрирует расходы, учтенные за каждый год.

# Аренда облака в модели IaaS

В случае с арендой облака в модели IaaS в 2016 году компания потратит 1 752 800 рублей, так как будет фактически использовать ресурсы около 4 месяцев, постепенно повышая нагрузки. Далее компания выходит на операционные расходы в 5 258 400 рублей, что значительно дешевле, чем построение и сопровождение собственной ИТ-инфраструктуры. При необходимости компания сможет увеличивать или уменьшать количество ресурсов в короткие сроки.

Таким образом, решить задачу компании можно с помощью покупки собственного оборудования или аренды облака в модели IaaS. Диаграмма ниже иллюстрирует общую величину затрат по каждому варианту:

График совокупной стоимости владения

График совокупной стоимости владения

В таблице представлена детализация расходов при покупке оборудования и потреблении услуги IaaS:

  2016

 

2017 2018 2019 2020 2021 Итого
Покупка оборудования ЭЗ (₽ 2 508 148) + ЕЗ (₽ 21 879 114) = ₽ 24 387 262

*с учетом ЭЗ за 4 месяца (с сентября по декабрь)

ЭЗ

₽ 7 524 445

ЭЗ

₽ 7 524 445

ЭЗ (₽ 7 524 445) + ПГП (₽ 1 198 620) = ₽ 8 723 065 ЭЗ (₽ 7 524 445) + ПГП (₽ 1 198 620) = ₽ 8 723 065 ЭЗ (₽ 7 524 445) + АО (₽ 13 717 540) = ₽ 21 241 985 78 124 267

 

Аренда облака (IaaS) 1 752 800

*с учетом аренды за 4 месяца (с сентября по декабрь)

5 258 400 5 258 400 5 258 400 5 258 400 5 258 400 ₽ 28 044 800

*где ЭЗ – эксплуатационные затраты,

ЕЗ – единовременные затраты,

ПГП – затраты на продление гарантийной поддержки,

АО –затраты на апгрейд оборудования.

Итоги

Сравнивая рассматриваемые варианты, получаем следующее: использовать облачную услугу в модели IaaS выгоднее. Это подтверждается меньшей стоимостью владения (при потреблении IaaS клиент заплатит в 2,78 раза меньше, чем при покупке оборудования) и существенным сокращением сроков запуска проекта.

В случае с покупкой оборудования и построением собственной инфраструктуры компания тратит время на поиск поставщика, заказ оборудования и доставку. Доставка может занимать порядка двух-трех недель. Кроме того, требуется время на инсталляцию и настройку оборудования, инсталляцию сервисов и тестирование. На решение озвученных задач может уйти около трех-четырех месяцев.

Сравнение вариантов решения

Сравнение вариантов решения

В случае с арендой облачной инфраструктуры в модели IaaS на подготовку инфраструктуры и инсталляцию сервиса уходит до двух недель. При этом сотрудники компании занимаются задачами, для решения которых требуется знание специфики бизнеса. Помимо выигрыша в цене и коротких сроках запуска проекта компания получает преимущества в виде надежности и безопасности. Поставщик гарантирует минимизацию простоев сервиса за счет использования резервной площадки. В отличие от варианта с покупкой оборудования, компания может с легкостью расширять пул необходимых ресурсов.

С помощью IaaS организация снижает затраты, получает качественный сервис и минимизирует количество задач, выполняемых силами собственных специалистов. Для более детального изучения технико-экономических расчетов для обоснования внедрения облачных технологий на уровне виртуальной инфраструктуры читайте книгу «Экономическое обоснование миграции в облако для модели IaaS».