黎春蘭 鄧仲華 張文萍 ，3

（1.武漢大學信息管理學院 湖北武漢 430072）

（2.廣西師范大學計信學院 廣西桂林 541004）

（3.武漢科技大學管理學院 湖北武漢 430081）

1 引言

云服務提供商開發(fā)并持續(xù)地提供可用的云服務，一方面是由于服務和構成服務的資源是需要成本支出的，另一方面是由于提供資源或服務是有目的的——盈利，因此提供商會向使用資源或服務的客戶，收取一定的費用。 這里，資源（Resource）是構成服務（Service）的基本模塊，由提供商控制和管理。提供商將不同的資源及資源量，以多種方式組合成不同性能層次的服務，提供給客戶使用。對客戶來說，客戶使用的是服務，資源對客戶是不可見的，但資源是計量服務性能及其所達到服務層次的關鍵要素。因此，客戶有時必須支付一定的費用，才能繼續(xù)租用并獲得使用服務的資格。而且，所獲得服務的級別和性能，是與其所支付費用的高低相關的。費用越高，意味著服務的性能和級別就越高?？蛻糁Ц兜馁M用，又是取決于提供商提供服務的價格。那么，提供商們是怎樣制定云服務的價格的呢？這就是本文所討論的主題。

本文研究云服務提供商制定服務的價格策略。文章將這一研究主題劃分為2個小問題，即：云服務的定價策略有哪些？各種云服務模型都使用了哪些定價策略？

對以上研究問題，本文采用有針對性的抽樣策略來收集數(shù)據(jù)，選擇3個典型的云服務提供商Google、Amazon和Microsoft，用定性描述和統(tǒng)計分析相結合的方法，以總結歸納3個典型云服務提供商對IaaS、PaaS和SaaS等服務的定價策略。

2 云服務的定價模型及其形式

Christof Weinhardt等學者提出了兩種重要的定價模型：即用即付費定價模型（pay-per-use pricing model）和預訂定價模型（subscription pricing model）。在此基礎上，Lamia Youseff等學者進一步提出了定價模型的三種形式（forms），并指出，不管哪種定價模型，它必定采用了至少一種形式。這三種形式是：每單位定價（per-unit pricing）、分級定價（tiered-pricing）、預訂定價 （subscriptionbased pricing）。此外，Amazon還提出了對現(xiàn)場實例進行定價的動態(tài)定價（dynamic pricing）形式。 Google、Amazon 和Microsoft等提供商的典型云服務及其定價均采用了這四種形式。

2.1 即用即付費定價模型

即用即付費是客戶以一個穩(wěn)定的價格來支付他們所使用的每單位資源，有時又被稱為按使用付費。換句話說，即用即付費是根據(jù)客戶實際使用資源量（如實例數(shù)、數(shù)據(jù)量或使用時間等）來收費的。實際使用的資源量可以是累積一個時間段后（如一個月、一天、一小時）的使用總量，在這個時間段內(nèi)，該資源的價格是穩(wěn)定不變的。

2.2 預訂定價模型

預訂定價模型是客戶通過簽訂合同的方式 （繳納預付金的形式），在較長的時間里以一個穩(wěn)定的價格訂購某一服務或服務的組合。通過繳納預付金訂購服務的形式，某些文獻又將其稱為按需預付費。

兩個定價模型同時體現(xiàn)了云計算服務可按需擴展、靈活定制的特征，因此，云計算服務提供商對云服務的定價策略，就是建立在這兩個定價模型的基礎上的。

2.3 每單位定價形式

每單位定價是即用即付費定價模型的基本形式，通常適用于數(shù)據(jù)傳輸服務或使用內(nèi)存的服務。提供商預先確定每單位資源或服務的固定價格，然后根據(jù)客戶的使用總量，以每單位的價格乘以使用總量的計算方式，收取服務的總費用。如Google、Amazon、Microsoft等云服務提供商對PUT和POST請求每月每千次收取0.01美元，對GET和HEAD請求每月每萬次收取0.01美元。這就是每單位定價，其單位分別是每月每千次和每月每百次。又如GAE（Google App Engine）對APIs提供了每天每應用（/app/day）免費的定額，對超出免費定額后的部分的定價如表 1 所示。

表1 GAE APIs的定價

GAE APIs采取的是對每單位定價形式，免費定額的單位是每天每應用（/app/day）。也就是說，Datastore API每天讀、寫或小型操作的免費定額是50k；Blobstore API每天免費的定額是5G；Email API每天免費定額為100封收件。而超出免費定額后的單位就有所不同了，如Datastore API的每100k寫操作收費0.1美元、每100k的讀操作收費0.07美元、每100k的小型操作收費0.01美元，其單位變成了每100k X操作（X指代讀、寫、小型），不同于免費定額的單位（每天）。至于每“寫”操作的收費要比每“讀”的收費要高，這大體是由于“寫”比“讀”對存儲設備的損耗大，且“寫”比“讀”比較難實現(xiàn)，耗時長，占用資源多，因而 “寫”操作的成本通常比 “讀”操作的成本要高。Blobstore API每天超出5G后，每月每G收費0.13美元，單位變成每月每G（/G/month），以自然月為單位，累計總量后計費。Email API每天超出100封收件后，每100封收件收取0.01美元，其單位變成每100封收件（/100 recipients）。同是對同一資源/服務的計量單位，但免費定額和超出免費定額后的計量單位有所不同，這說明了，每單位定價是相對靈活、簡單的定價形式，它允許用戶根據(jù)特定的應用程序需求來靈活定制資源的大小和資源的計價方式，適合需要頻繁調整計算資源規(guī)模的客戶?？蛻艨梢圆槐剡^多考地慮令人頭疼的IT資源購置計劃，可以將一次性購買資源的大塊費用拆散成為多次購買的零散費用。

2.4 分級定價形式

分級定價是指將云資源以幾個不同等級的形式提供給客戶，對不同等級的資源制定不同的價格。資源分級映射到客戶方面，就是服務等級。服務等級（Service Level）是一組預期的、隱含的服務質量。每一等級的資源向該服務等級內(nèi)的客戶提供相同的、固定的計算能力或存儲能力。等級越高，資源的數(shù)量和性能等服務質量也隨之提高，其價格也因此不同。提供商的分級定價是資源分級與每單位定價結合起來的定價形式。分級是對資源或服務的性能或總量劃分等級，每單位定價是對每等級內(nèi)的資源或服務的定價。即用即付費定價模型也常使用這種定價形式。Google、Amazon和Microsoft云服務中的存儲服務、計算實例、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷疾捎昧朔旨壎▋r的方式，向客戶提供不同等級的服務，并根據(jù)客戶使用資源的總量收取不同的費用。如GCE（Google Compute Engine）提供的計算實例有小型、中型、大型和超大型等4種等級，每種等級所實現(xiàn)的服務質量逐漸提高，即所配置的虛擬內(nèi)核、內(nèi)存、硬盤逐漸擴大（見表 2）。

表2 GCE計算實例的分級定價方式

表中，GCE為小型實例等級配置的資源為1枚虛擬內(nèi)核、3.75GB的內(nèi)存和420GB的硬盤，此等級相當于2.75倍的GCEU，小型實例的價格為每小時0.145美元。如果按每GCEU每小時的單位計算，1個小型實例相當于2.75倍的GCEU，每小時每GCEU的價格為0.053美元，因此，每小時使用小型實例的費用為0.053*2.75=0.14575美元。一般來說，衡量實例計算能力的無非是內(nèi)核數(shù)或CPU、內(nèi)存和硬盤等行業(yè)的通用度量，但有時云服務提供商會專門制定自身衡量實例計算能力的度量單位，供企業(yè)內(nèi)部使用， 如 Google的 GCEU、Amazon的 ECU（EC2 Compute Unit）?？蛻艨梢愿鶕?jù)行業(yè)的通用度量來衡量實例的計算能力，也可以根據(jù)提供商自身的度量單位來衡量實例的計算能力。當提供商向客戶提供自身的度量單位時，提供商也許對自身的度量單位進行每單位定價，如每小時每GCEU的價格為0.053美元。當然，兩者定價單位可以相互轉化，并且最終計算的費率必須是一致的（1個小型實例可以轉化為2.75倍的GCEU；小型實例的費率為0.145每小時，GCEU轉化后為小型實例后，費率為0.14575美元。兩者誤差為0.00075，費率基本一致。）因此，就分級來說，GCE劃分了4個等級，分別是小型、中型、大型和超大型。就度量單位來說，GCE有兩種度量單位，一種是行業(yè)通用的標準度量單位，即內(nèi)核數(shù)、內(nèi)存、硬盤等；另一種是自定的度量單位，即GCEU。就定價單位來說，GCE也劃分了兩種計量單位，一種是等級與使用時間相結合的計量單位（小型實例每小時0.145美元、中型實例每小時0.29美元、大型實例每小時0.58美元、超大型實例每小時1.16美元），這是典型資源分級與每單位定價相結合的分級定價方式；另一種是GCEU與使用時間相結合的計量單位（$/GCEU/小時），這是基本的每單位定價方式，與資源的分級無關。

2.5 預定定價形式

預訂定價是提供商為客戶預訂某一消費水平的服務而制定的相對優(yōu)惠的價格 （相對優(yōu)惠是指相對于每單位定價和分級定價的價格而言）。當然，相對優(yōu)惠是有前提的，即客戶需預先交納一筆定金（或稱預留金），提供商就可專門為客戶預留資源的租用方式。由于預訂定價沒有對客戶實際使用資源和服務的情況進行準確計量，一方面，提供商可能會由于低估了客戶使用資源的實際使用量而導致?lián)p失。另一方面提供商可能高估資源的實際使用量，使資源未被充分利用從而造成資源的利用效率低。但由于提供商向客戶展示了預定形式相對優(yōu)惠的價格模型，使得它成為最吸引客戶而使用得最廣泛的預訂定價模型。同時，預訂定價結合了每單位定價和分級定價的策略，將資源和服務劃分不同的等級，確定每一等級的預付費，并分級定價（Amazon EC2標準實例等級及其費率見表 3）。

Amazon EC2按性能總共劃分了7種實例類型14個等級，標準實例只是7種類型中的一種。并且，Amazon EC2對每一等級的實例分別提供了三種租用方式：按需實例、預留實例和現(xiàn)場租用。其中，按需實例對應于每單位定價，客戶依據(jù)使用某服務等級的時間交納費用，以每小時為一個計價單位，除此之外沒有其他費用。預留實例對應于預訂定價，是按需預付費的方式。客戶需另付一筆預留金并承諾使用1年或者3年EC2服務，在承諾的服務期間，客戶只需依據(jù)租用的時間交納相對低廉的費用，也許只有按需實例的45%?，F(xiàn)場實例是針對Amazon的閑置計算資源設計的，是EC2根據(jù)目前資源的充足情況以及客戶需求的強烈程度設定一個“現(xiàn)場價格”，并隨時調整，因此，現(xiàn)場實例的定價方式，又被稱為“動態(tài)定價”方式。客戶根據(jù)以往的價格以及自身的預算，對資源給出一個“心理價格”。如果客戶的“心理價格”高于Amazon的“現(xiàn)場價格”，客戶就可以以“現(xiàn)場價格”一直租用Amazon的計算資源，直到“現(xiàn)場價格”上漲超過當前租用價格，或者客戶決定不再繼續(xù)租用。它既不需預付費用，也非固定的租用價格，其價格由Amazon根據(jù)當前資源的充足情況以及客戶需求的強烈程度設定，并隨時調整。因此，相對按需實例價、預留實例價，每小時現(xiàn)場實例的費率是最低的。

此外，Amazon EC2還按利用率將預留實例細分為輕量級、中等級和重量級3種類型，對所細分的每種類型分別設定預付費和每小時的使用費率。就預付費而言，輕量級的最低，中等級次之，重量級最高；就每小時的使用費率而言，輕量級的最高，中等級次之，重量級最低。盡管預留實例需預付一定的費用，再根據(jù)使用實例的小時數(shù)進行計費，但相對按需實例來說，預留實例還是非常低廉的。而且，在預留期內(nèi)，實例的利用率越高，就越節(jié)省、劃算。因此，對那些實例的使用率較低的實例來說，輕量級的預留實例無疑是一個最好的選擇；對那些大多數(shù)時間都在執(zhí)行、利用率較高的實例來說，可考慮選擇中等級的預留實例；而對恒定不變、總是需要執(zhí)行、利用率非常高的實例，使用重量級的預留實例是絕對節(jié)省的。

3 云服務模型的定價

資源或服務的價格，除了與其定價模型及定價形式有關外，還與資源自身的特征有關，如具備哪些性能，實現(xiàn)了哪些功能、包含了哪些內(nèi)容。這就是不同云服務模型所涉及的具體內(nèi)容。NIST（National Institute of Standards and Technology，美國國家標準技術研究所）定義了云計算的三種服務模型，即基礎架構即服務 （IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。每種服務模型所包含的內(nèi)容、性能不同，其費率的設計也不同。

3.1 IaaS的定價

IaaS向客戶提供基本的計算資源，如處理能力、存儲器、網(wǎng)絡部件或中間件?？蛻裟芸刂撇僮飨到y(tǒng)、儲存器及部署的應用程序，也有可能控制網(wǎng)絡部件（如防火墻和負載均衡器），但不能管理或控制底層的云計算基礎設施。IaaS的定價一般是與服務器有關的，如服務器每小時按需服務的費用、預留服務器所需的費用、根據(jù)應用程序性能增加或減少計算資源單元的費用、根據(jù)使用的實例數(shù)進行基于存儲卷的費用、預付與預留的基礎架構資源費用、集群服務器資源的費用等，這些內(nèi)容大部分都是按照每自然月計費的，有些內(nèi)容的計算則是按照時鐘小時數(shù)計算。

提供商對IaaS的定價主要采用了分級定價和預訂定價兩種形式，如表2和表3顯示的是不同服務提供商的提供實例租用方式及其費率。相對來說，預訂定價能降低客戶使用服務的費率，并且使計算資源具有已知的使用模式，讓用戶根據(jù)需求建立底線。但這對用戶也存在一定的風險。如由于提供商方面運行著大量的虛擬服務器，客戶已啟動的某些服務器不能完全實現(xiàn)其應有的性能。而對提供商來說，預定方式能使提供商在非高峰時間降低實例數(shù)、高峰時間增加實例數(shù)，有助于改善服務器的可用性及其響應時間，也有利于提供商規(guī)劃服務器容量及性能，降低資源被耗盡或存在過多未被使用實例的風險。

表3 Amazon EC2標準實例等級及其費率（以在US（Virginia）使用Linux/UNIX為例）

3.2 PaaS的定價

PaaS為開發(fā)人員提供應用程序的托管服務。平臺通常是一個應用程序框架，它讓開發(fā)人員可以在駐留的基礎設施上構建并部署 Web應用程序。一般來說，開發(fā)人員能控制環(huán)境中運行的應用程序，但不能控制運行應用程序的操作系統(tǒng)、硬件或網(wǎng)絡基礎設施。如表4顯示了GAE中不同服務等級的開發(fā)人員所能控制的應用程序的情況。其中，開發(fā)人員的服務等級取決于其所繳納的服務費。

除了對應用程序的控制，PaaS的定價內(nèi)容還包括傳入和傳出的網(wǎng)絡帶寬、每小時CPU的使用時間、存儲數(shù)據(jù)的大小、每月服務的收費及高可用性的程度等方面。網(wǎng)絡傳入和傳出的帶寬決定了每個客戶網(wǎng)絡帶寬的使用量。Web應用程序會根據(jù)傳入和傳出的內(nèi)容進行擴展。對于返回簡單的WSDL和RESTful負載的Web服務，其行數(shù)要比那些包含大量圖片、視頻和音頻的事務少很多。因此，基于每小時、每分鐘或每秒鐘CPU時間進行的事務計費和HTTP請求的計費是最準確的，它可以計算出總成本中每個事務的成本。但是，要精確計算每個事務用戶在每個請求中使用了多少CPU資源，這是非常困難的。在這種情況下，通常是通過確定用戶使用的存儲數(shù)據(jù)量來確定每月的服務成本。如表5所示為GAE的主機資源的定價。

表4 GAE開發(fā)人員的權限

表5 GAE主機資源的定價

提供商對PaaS的定價一般是采用即用即付費定價模型。這樣，根據(jù)每個事務或每個應用程序的網(wǎng)絡帶寬、CPU的利用率和磁盤的利用率就可以確定PaaS的費用。

3.3 SaaS的定價

SaaS向客戶提供某應用程序的使用，但客戶不能控制運行該程序的操作系統(tǒng)、硬件或網(wǎng)絡基礎設施。對SaaS的定價通常是采用預訂定價模型，通常是每月訂購費用或每個用戶每月費用的方式。每月訂閱費用是固定的，一般以半年或一年作為最短協(xié)議期。這種按月計費的方式對中小型組織的吸引力最大，它將高昂的初期軟件資本投資改變成為按月的運營費用，既可以幫助他們快速地啟動開展業(yè)務所需的軟件，又極大地節(jié)約了組織的初始投入。每月訂閱或每個用戶每月費用的方式，具有較強的可伸縮性，可以隨著組織業(yè)務的增長、規(guī)模的擴大而變化。如表6所示為Google Apps的計費方式。

此外，提供商會根據(jù)用戶的數(shù)量或數(shù)據(jù)量，對計費進行優(yōu)化或折扣。如用戶的數(shù)量，取決于某組織允許訪問SaaS應用程序的用戶數(shù)，允許訪問的用戶數(shù)越多，每月的費用就會越高。而如果用戶使用的數(shù)據(jù)量達到一定量的存儲卷數(shù)，就會有相應的折扣。

4 結語

云計算被認為是新型IT資源交付的商業(yè)模式，正是由于是新的商業(yè)服務，其價格很大程度上決定了服務吸引客戶的程度，從而決定提供商的競爭優(yōu)勢。為爭奪云計算帶來的巨大收益，各云計算提供商們紛紛開展了“價格戰(zhàn)”。提供商們根據(jù)市場反映、競爭對手的行動、自身的期望等，不斷調整服務的價格水平，不斷推出新的服務模型，推出新的定價方式，以在更大的程度上滿足客戶的服務需求，保持現(xiàn)有客戶，吸引新客戶，以與競爭對手抗衡。本文僅從價格模型和服務內(nèi)容本身討論了云服務的定價策略，未對各云提供商們的價格策略進行比較研究。而且，要爭取客戶、保持市場份額，僅關注資源和服務是不夠的，必須要關注服務的運營過程，并把服務的重點放在客戶和保證服務質量上。因此，對云服務的運營過程的管理、保證客戶的云服務質量，是云服務領域值得研究的主題之一。

表6 Google Apps for business的定價

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