MicroVM-Abrechnungsmodell von Virtustream

Minutengenaue Abrechnung der Cloud-Nutzung spart bares Geld

| Autor / Redakteur: Michael Matzer / Florian Karlstetter

Virtustream stellt mit MicroVM ein neues Abrechnungsmodell für Cloud-Ressourcen vor.
Virtustream stellt mit MicroVM ein neues Abrechnungsmodell für Cloud-Ressourcen vor. (Bild: gemeinfrei (geralt / pixabay) / CC0)

Virtustream, eine Tochter von Dell EMC, hat ein Verfahren entwickelt, um die Cloud-Nutzung genau und realistisch abzurechnen. Eine MicroVM ist eine Einheit, die durch ein ausgetüfteltes Verfahren den Ressourcenverbrauch für Compute, Storage, Networking und Memory für den Kunden vorteilhafter als herkömmliche Verfahren misst. Der Unterschied kann beträchtlich ausfallen.

Wer Kapazitäten aus der Public Cloud bezieht, bucht immer genügend Ressourcen, um keine Engpässe zu erleiden, sei es für Compute, Storage, Networking oder Memory. Dabei kann es häufig zu Überhangkapazitäten kommen, beispielsweise in der Urlaubszeit. Virtustream hat kürzlich mit der plattformunabhängigen Maßeinheit MicroVM eine Methode vorgestellt, um die Cloud-Nutzung detailgetreuer abzurechnen und so Überhang bzw. Unterversorgung zu identifizieren.

„Damit können Nutzer auch die spezifischen Anforderungen ihrer Anwendungen genauer bedienen“, erläutert Matthias Zastrow, Country Manager Deutschland bei Virtustream: „Nicht alle Kunden haben dieselben Anforderungen. Einige beispielsweise benötigen mehr Speicher, andere wollen ihre Cloud-Anwendungen in einem weiteren Rechenzentrum gespiegelt haben, was natürlich aufwendiger ist. Deshalb haben wir verschiedene Klassen identifiziert. In klassischen Cloud-Umgebungen bleiben viele Kapazitäten ungenutzt, müssen aber trotzdem voll bezahlt werden“, gibt Zastrow zu bedenken. „Hier hingegen wird exakt für die genutzte Leistung bezahlt.“

MicroVM läuft derzeit nur auf seiner Cloudmanagementplattform xStream und wird auf der Virtustream Enterprise Cloud demonstriert. Die Methode fasst Messgrößen in Klassen zusammen. Dave Henry aus dem Technical Product Marketing bei Virtustream hat sie in einem Blogbeitrag erklärt.

MicroVM als Maßeinheit

So manche Public Cloud rechnet auf der Grundlage von Instanzgrößen oder zugewiesenen Ressourcen ab. Mit MicroVM wird die Menge an Cloud-Computing-Ressourcen, die der Nutzer tatsächlich verwendet, berechnet. So wie der Benzinverbrauch eines PKW aus den Kennzahlen X Liter Benzin pro Y Kilometer Weg berechnet wird, setzt sich „MicroVM“ aus Kennzahlen zusammen – aus vieren, um genau zu sein.

Die „verbrauchten“ Ressourcen sind, wie erwähnt, CPU-Auslastung (Compute), Arbeitsspeicherauslastung (Memory), Speicher-IOPS (Storage) und die Netzwerkbandbreitenauslastung einer VM auf Hypervisor-Ebene. Wichtig sind die einzelnen Einheiten. Die Bestimmung einer MicroVM für die vier Dimensionen erfolgt folgendermaßen:

  • CPU-Auslastung in Schritten von 768 MHz;
  • Arbeitsspeicherauslastung in Schritten von 2 GB;
  • Speicher-IOPS in Schritten von 40;
  • Netzwerkbandbreitenauslastung in Schritten von 2 Mbit/s.

Diejenige der vier Dimensionen der MicroVM, die am größten ist, wird zur aktuellen MicroVM-Messung herangezogen. Abbildung 1 zeigt die auf vier verschiedenen VMs vorgenommenen MicroVM-Messungen. xStream, die Virtustream-Cloudmanagementplattform, erfasst diese Messungen an allen in Virtustream Enterprise Cloud ausgeführten VMs auf Hypervisor-Ebene.

Indem man die MicroVM-Messungen addiert, erkennt man, dass zu diesem Messzeitpunkt die vier virtuellen Maschinen exakt 14 MicroVMs an Cloudressourcen nutzen. So weit, so gut. An diesem Punkt kommen die MicroVM-Klassen ins Spiel.

MicroVM-Klassen

Doch verschiedene Kunden haben unterschiedliche Anforderungen für ihre VMs. Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat Virtustream mehrere Klassen von VMs ermittelt. „Wir verwenden diese Klassifizierungen, um VMs der Infrastruktur zuzuweisen, die ihre jeweiligen Anforderungen am besten erfüllt“, erläutert Dave Henry in seinem Blog.

Hier einige Punkte, die nach seinen Angaben Virtustream bei der Bestimmung einer VM-Klasse heranzieht:

  • Erfordert die VM Zugriff auf das Internet oder sollte sie von externen Verbindungen isoliert sein?
  • Ist die VM eigenständig oder wird sie repliziert, damit sie als Failover für ein anderes Rechenzentrum dienen kann?
  • Benötigt die VM mehr als 64 GB Arbeitsspeicher?

Ähnlich dem Prinzip des Storage Tiering, wonach „heiße Daten“ auf schnellen Medien abgelegt und vorgehalten werden, ist auch die Infrastruktur von Virtustream aufgebaut, wenn es um VMs geht. Nur dass hier von „Klassen“ anstelle von „Tiers“ gesprochen wird.

„Alle VMs eines Kunden in einer bestimmten Klasse werden in verschiedenen Zonen unserer Infrastruktur ausgeführt, damit wir die Anforderungen des Kunden am besten erfüllen können“, erläutert Dave Henry. „VMs, die keinen Internetzugriff erfordern, werden beispielsweise in einer Infrastruktur ausgeführt, die keine Verbindung zum Internet hat, um die Sicherheit zu erhöhen.“ Das leuchtet ein. So entstehen Klassen. Und die wiederum umfassen MicroVMs.

Die oben gezeigten MicroVM-Messungen werden der Einfachheit halber für alle VMs innerhalb jeder Klasse aggregiert. Dazu kombiniert man die Messungen aus jeder VM zu einer einzigen Messung. Das heißt natürlich: Die Messungen für die CPU-Auslastung werden kombiniert, ebenso wie die Messungen für Arbeitsspeicher, Speicher-IOPS und Netzwerkbandbreitenauslastung. Diese kombinierten Messungen werden dann verwendet, um einen einzigen MicroVM-Wert für alle VMs in dieser Klasse zu berechnen.

Für virtuelle Maschinen in derselben Klasse gemessene MicroVMs sind in Abbildung 2 zu sehen. Man sieht, wie die Aggregation für die vier VMs erfolgen würde, die im Beispiel in Abbildung 1 verwendet wurden, um so einen Klassen-Messwert zu erhalten. Kombiniert nutzen alle 4 VMs aktuell 6 MicroVMs an CPU. Da dies zum Zeitpunkt der Messung die größte der vier Dimensionen ist, würde für diesen Kunden ein Verbrauch von 8 MicroVMs für die gesamte Klasse gemessen.

Es ist ziemlich gut ersichtlich, warum diese Aggregation Virtustream-Kunden Vorteile bietet: 8 MicroVMs für die gesamte Klasse liegen etwa 42 Prozent unter den 14 MicroVMs bei einzelner Messung.

Was den Kunden angezeigt wird

Den Virtustream-Kunden werden MicroVM-Messungen auf zwei verschiedene Arten angezeigt. Zunächst erhalten die Kunden Berichte, die für alle VMs, die in Virtustream Enterprise Cloud für sie gehostet werden, den MicroVM-Verbrauch auf VM-Basis zeigen. So können Kunden leicht selbst herausfinden, welche VMs die größten Ressourcenverbraucher sind, und dadurch eindeutige Ansatzpunkte für mögliche Optimierungen finden. Zusätzlich stellt Virtustream Dienstleistungen zur Verfügung, um die Auslastung der Kundenumgebungen zu messen, und seinen Kunden Optimierungen vorzuschlagen.

Zweitens nutzt Virtustream MicroVMs, um die monatlichen Rechnungen von Kunden zu berechnen. Ein Stromversorger stellt seinen Kunden ja nicht pauschal Kilowatt in Rechnung, sondern die vom Messgerät gemessenen Kilowattstunden. Virtustream erstellt analog dazu Rechnungen, die auf MicroVM-Stunden beruhen, also auf tatsächlichem Verbrauch. Virtustream misst die MicroVMs des Ressourcenverbrauchs alle fünf Minuten (wie in Abb. 1) und verwendet diese Zahlen zur Berechnung der MicroVMs der Ressourcenauslastung für die gesamte Klasse (wie in Abb. 2).

Aus zwölf aufeinanderfolgenden Messungen, die ja schwanken können, wird dann der Durchschnitt berechnet. So werden die MicroVM-Stunden berechnet, die von allen VMs des Kunden während dieser Stunde in dieser Klasse verbraucht wurden. Die monatliche Rechnung für jede Klasse ist die Gesamtsumme aller MicroVM-Stunden dieser Klasse, die während des Monats verbraucht wurden.

Aber die MicroVM dient nicht nur der Messung und Erfassung des Verbrauches von Ressourcen. Die Technologie erkennt nach einer Einlauf-Phase die Anforderungen der Workloads an die Infrastruktur. Das führt dazu, dass die Workloads auf der optimal passenden Infrastruktur laufen. Dadurch kann Virtustream seinen Kunden Performance garantieren – und das sogar durch SLA’s vertraglich festhalten. Das stellt einen wesentlichen Unterschied zu traditionellen Cloud Anbietern dar.

Kunden können somit sicher sein, dass ihnen immer die benötigte Performance zur Verfügung steht – während sie lediglich für den tatsächlichen Verbrauch zahlen.

Zusammenfassung

Mithilfe der Maßeinheit MicroVM (µVM) kann Virtustream verhindern, dass vorab skalierte Instanzen verwendet werden (die zu Überhang oder Unterversorgung führen). Eine "ungefähre Passgröße" für VMs gibt es nicht mehr – eine Sorge weniger für den Kunden. Die zwölf Messungen pro Stunden in vier Kategorien bieten nicht nur Genauigkeit, sondern durch die Zusammenfassung in Klassen auch Preisvorteile, nämlich durch eine Kombination aus Aggregation und Rechnungsstellung, die nur anhand der tatsächlich genutzten Cloud-Computing-Ressourcen erfolgt.

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