云服务的定价策略分析*

黎春兰 邓仲华 张文萍 ，3

（1.武汉大学信息管理学院 湖北武汉 430072）

（2.广西师范大学计信学院 广西桂林 541004）

（3.武汉科技大学管理学院 湖北武汉 430081）

1 引言

云服务提供商开发并持续地提供可用的云服务，一方面是由于服务和构成服务的资源是需要成本支出的，另一方面是由于提供资源或服务是有目的的——盈利，因此提供商会向使用资源或服务的客户，收取一定的费用。 这里，资源（Resource）是构成服务（Service）的基本模块，由提供商控制和管理。提供商将不同的资源及资源量，以多种方式组合成不同性能层次的服务，提供给客户使用。对客户来说，客户使用的是服务，资源对客户是不可见的，但资源是计量服务性能及其所达到服务层次的关键要素。因此，客户有时必须支付一定的费用，才能继续租用并获得使用服务的资格。而且，所获得服务的级别和性能，是与其所支付费用的高低相关的。费用越高，意味着服务的性能和级别就越高。客户支付的费用，又是取决于提供商提供服务的价格。那么，提供商们是怎样制定云服务的价格的呢？这就是本文所讨论的主题。

本文研究云服务提供商制定服务的价格策略。文章将这一研究主题划分为2个小问题，即：云服务的定价策略有哪些？各种云服务模型都使用了哪些定价策略？

对以上研究问题，本文采用有针对性的抽样策略来收集数据，选择3个典型的云服务提供商Google、Amazon和Microsoft，用定性描述和统计分析相结合的方法，以总结归纳3个典型云服务提供商对IaaS、PaaS和SaaS等服务的定价策略。

2 云服务的定价模型及其形式

Christof Weinhardt等学者提出了两种重要的定价模型：即用即付费定价模型（pay-per-use pricing model）和预订定价模型（subscription pricing model）。在此基础上，Lamia Youseff等学者进一步提出了定价模型的三种形式（forms），并指出，不管哪种定价模型，它必定采用了至少一种形式。这三种形式是：每单位定价（per-unit pricing）、分级定价（tiered-pricing）、预订定价 （subscriptionbased pricing）。此外，Amazon还提出了对现场实例进行定价的动态定价（dynamic pricing）形式。 Google、Amazon 和Microsoft等提供商的典型云服务及其定价均采用了这四种形式。

2.1 即用即付费定价模型

即用即付费是客户以一个稳定的价格来支付他们所使用的每单位资源，有时又被称为按使用付费。换句话说，即用即付费是根据客户实际使用资源量（如实例数、数据量或使用时间等）来收费的。实际使用的资源量可以是累积一个时间段后（如一个月、一天、一小时）的使用总量，在这个时间段内，该资源的价格是稳定不变的。

2.2 预订定价模型

预订定价模型是客户通过签订合同的方式 （缴纳预付金的形式），在较长的时间里以一个稳定的价格订购某一服务或服务的组合。通过缴纳预付金订购服务的形式，某些文献又将其称为按需预付费。

两个定价模型同时体现了云计算服务可按需扩展、灵活定制的特征，因此，云计算服务提供商对云服务的定价策略，就是建立在这两个定价模型的基础上的。

2.3 每单位定价形式

每单位定价是即用即付费定价模型的基本形式，通常适用于数据传输服务或使用内存的服务。提供商预先确定每单位资源或服务的固定价格，然后根据客户的使用总量，以每单位的价格乘以使用总量的计算方式，收取服务的总费用。如Google、Amazon、Microsoft等云服务提供商对PUT和POST请求每月每千次收取0.01美元，对GET和HEAD请求每月每万次收取0.01美元。这就是每单位定价，其单位分别是每月每千次和每月每百次。又如GAE（Google App Engine）对APIs提供了每天每应用（/app/day）免费的定额，对超出免费定额后的部分的定价如表 1 所示。

表1 GAE APIs的定价

GAE APIs采取的是对每单位定价形式，免费定额的单位是每天每应用（/app/day）。也就是说，Datastore API每天读、写或小型操作的免费定额是50k；Blobstore API每天免费的定额是5G；Email API每天免费定额为100封收件。而超出免费定额后的单位就有所不同了，如Datastore API的每100k写操作收费0.1美元、每100k的读操作收费0.07美元、每100k的小型操作收费0.01美元，其单位变成了每100k X操作（X指代读、写、小型），不同于免费定额的单位（每天）。至于每“写”操作的收费要比每“读”的收费要高，这大体是由于“写”比“读”对存储设备的损耗大，且“写”比“读”比较难实现，耗时长，占用资源多，因而 “写”操作的成本通常比 “读”操作的成本要高。Blobstore API每天超出5G后，每月每G收费0.13美元，单位变成每月每G（/G/month），以自然月为单位，累计总量后计费。Email API每天超出100封收件后，每100封收件收取0.01美元，其单位变成每100封收件（/100 recipients）。同是对同一资源/服务的计量单位，但免费定额和超出免费定额后的计量单位有所不同，这说明了，每单位定价是相对灵活、简单的定价形式，它允许用户根据特定的应用程序需求来灵活定制资源的大小和资源的计价方式，适合需要频繁调整计算资源规模的客户。客户可以不必过多考地虑令人头疼的IT资源购置计划，可以将一次性购买资源的大块费用拆散成为多次购买的零散费用。

2.4 分级定价形式

分级定价是指将云资源以几个不同等级的形式提供给客户，对不同等级的资源制定不同的价格。资源分级映射到客户方面，就是服务等级。服务等级（Service Level）是一组预期的、隐含的服务质量。每一等级的资源向该服务等级内的客户提供相同的、固定的计算能力或存储能力。等级越高，资源的数量和性能等服务质量也随之提高，其价格也因此不同。提供商的分级定价是资源分级与每单位定价结合起来的定价形式。分级是对资源或服务的性能或总量划分等级，每单位定价是对每等级内的资源或服务的定价。即用即付费定价模型也常使用这种定价形式。Google、Amazon和Microsoft云服务中的存储服务、计算实例、数据传输等都采用了分级定价的方式，向客户提供不同等级的服务，并根据客户使用资源的总量收取不同的费用。如GCE（Google Compute Engine）提供的计算实例有小型、中型、大型和超大型等4种等级，每种等级所实现的服务质量逐渐提高，即所配置的虚拟内核、内存、硬盘逐渐扩大（见表 2）。

表2 GCE计算实例的分级定价方式

表中，GCE为小型实例等级配置的资源为1枚虚拟内核、3.75GB的内存和420GB的硬盘，此等级相当于2.75倍的GCEU，小型实例的价格为每小时0.145美元。如果按每GCEU每小时的单位计算，1个小型实例相当于2.75倍的GCEU，每小时每GCEU的价格为0.053美元，因此，每小时使用小型实例的费用为0.053*2.75=0.14575美元。一般来说，衡量实例计算能力的无非是内核数或CPU、内存和硬盘等行业的通用度量，但有时云服务提供商会专门制定自身衡量实例计算能力的度量单位，供企业内部使用， 如 Google的 GCEU、Amazon的 ECU（EC2 Compute Unit）。客户可以根据行业的通用度量来衡量实例的计算能力，也可以根据提供商自身的度量单位来衡量实例的计算能力。当提供商向客户提供自身的度量单位时，提供商也许对自身的度量单位进行每单位定价，如每小时每GCEU的价格为0.053美元。当然，两者定价单位可以相互转化，并且最终计算的费率必须是一致的（1个小型实例可以转化为2.75倍的GCEU；小型实例的费率为0.145每小时，GCEU转化后为小型实例后，费率为0.14575美元。两者误差为0.00075，费率基本一致。）因此，就分级来说，GCE划分了4个等级，分别是小型、中型、大型和超大型。就度量单位来说，GCE有两种度量单位，一种是行业通用的标准度量单位，即内核数、内存、硬盘等；另一种是自定的度量单位，即GCEU。就定价单位来说，GCE也划分了两种计量单位，一种是等级与使用时间相结合的计量单位（小型实例每小时0.145美元、中型实例每小时0.29美元、大型实例每小时0.58美元、超大型实例每小时1.16美元），这是典型资源分级与每单位定价相结合的分级定价方式；另一种是GCEU与使用时间相结合的计量单位（$/GCEU/小时），这是基本的每单位定价方式，与资源的分级无关。

2.5 预定定价形式

预订定价是提供商为客户预订某一消费水平的服务而制定的相对优惠的价格 （相对优惠是指相对于每单位定价和分级定价的价格而言）。当然，相对优惠是有前提的，即客户需预先交纳一笔定金（或称预留金），提供商就可专门为客户预留资源的租用方式。由于预订定价没有对客户实际使用资源和服务的情况进行准确计量，一方面，提供商可能会由于低估了客户使用资源的实际使用量而导致损失。另一方面提供商可能高估资源的实际使用量，使资源未被充分利用从而造成资源的利用效率低。但由于提供商向客户展示了预定形式相对优惠的价格模型，使得它成为最吸引客户而使用得最广泛的预订定价模型。同时，预订定价结合了每单位定价和分级定价的策略，将资源和服务划分不同的等级，确定每一等级的预付费，并分级定价（Amazon EC2标准实例等级及其费率见表 3）。

Amazon EC2按性能总共划分了7种实例类型14个等级，标准实例只是7种类型中的一种。并且，Amazon EC2对每一等级的实例分别提供了三种租用方式：按需实例、预留实例和现场租用。其中，按需实例对应于每单位定价，客户依据使用某服务等级的时间交纳费用，以每小时为一个计价单位，除此之外没有其他费用。预留实例对应于预订定价，是按需预付费的方式。客户需另付一笔预留金并承诺使用1年或者3年EC2服务，在承诺的服务期间，客户只需依据租用的时间交纳相对低廉的费用，也许只有按需实例的45%。现场实例是针对Amazon的闲置计算资源设计的，是EC2根据目前资源的充足情况以及客户需求的强烈程度设定一个“现场价格”，并随时调整，因此，现场实例的定价方式，又被称为“动态定价”方式。客户根据以往的价格以及自身的预算，对资源给出一个“心理价格”。如果客户的“心理价格”高于Amazon的“现场价格”，客户就可以以“现场价格”一直租用Amazon的计算资源，直到“现场价格”上涨超过当前租用价格，或者客户决定不再继续租用。它既不需预付费用，也非固定的租用价格，其价格由Amazon根据当前资源的充足情况以及客户需求的强烈程度设定，并随时调整。因此，相对按需实例价、预留实例价，每小时现场实例的费率是最低的。

此外，Amazon EC2还按利用率将预留实例细分为轻量级、中等级和重量级3种类型，对所细分的每种类型分别设定预付费和每小时的使用费率。就预付费而言，轻量级的最低，中等级次之，重量级最高；就每小时的使用费率而言，轻量级的最高，中等级次之，重量级最低。尽管预留实例需预付一定的费用，再根据使用实例的小时数进行计费，但相对按需实例来说，预留实例还是非常低廉的。而且，在预留期内，实例的利用率越高，就越节省、划算。因此，对那些实例的使用率较低的实例来说，轻量级的预留实例无疑是一个最好的选择；对那些大多数时间都在执行、利用率较高的实例来说，可考虑选择中等级的预留实例；而对恒定不变、总是需要执行、利用率非常高的实例，使用重量级的预留实例是绝对节省的。

3 云服务模型的定价

资源或服务的价格，除了与其定价模型及定价形式有关外，还与资源自身的特征有关，如具备哪些性能，实现了哪些功能、包含了哪些内容。这就是不同云服务模型所涉及的具体内容。NIST（National Institute of Standards and Technology，美国国家标准技术研究所）定义了云计算的三种服务模型，即基础架构即服务 （IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）。每种服务模型所包含的内容、性能不同，其费率的设计也不同。

3.1 IaaS的定价

IaaS向客户提供基本的计算资源，如处理能力、存储器、网络部件或中间件。客户能控制操作系统、储存器及部署的应用程序，也有可能控制网络部件（如防火墙和负载均衡器），但不能管理或控制底层的云计算基础设施。IaaS的定价一般是与服务器有关的，如服务器每小时按需服务的费用、预留服务器所需的费用、根据应用程序性能增加或减少计算资源单元的费用、根据使用的实例数进行基于存储卷的费用、预付与预留的基础架构资源费用、集群服务器资源的费用等，这些内容大部分都是按照每自然月计费的，有些内容的计算则是按照时钟小时数计算。

提供商对IaaS的定价主要采用了分级定价和预订定价两种形式，如表2和表3显示的是不同服务提供商的提供实例租用方式及其费率。相对来说，预订定价能降低客户使用服务的费率，并且使计算资源具有已知的使用模式，让用户根据需求建立底线。但这对用户也存在一定的风险。如由于提供商方面运行着大量的虚拟服务器，客户已启动的某些服务器不能完全实现其应有的性能。而对提供商来说，预定方式能使提供商在非高峰时间降低实例数、高峰时间增加实例数，有助于改善服务器的可用性及其响应时间，也有利于提供商规划服务器容量及性能，降低资源被耗尽或存在过多未被使用实例的风险。

表3 Amazon EC2标准实例等级及其费率（以在US（Virginia）使用Linux/UNIX为例）

3.2 PaaS的定价

PaaS为开发人员提供应用程序的托管服务。平台通常是一个应用程序框架，它让开发人员可以在驻留的基础设施上构建并部署 Web应用程序。一般来说，开发人员能控制环境中运行的应用程序，但不能控制运行应用程序的操作系统、硬件或网络基础设施。如表4显示了GAE中不同服务等级的开发人员所能控制的应用程序的情况。其中，开发人员的服务等级取决于其所缴纳的服务费。

除了对应用程序的控制，PaaS的定价内容还包括传入和传出的网络带宽、每小时CPU的使用时间、存储数据的大小、每月服务的收费及高可用性的程度等方面。网络传入和传出的带宽决定了每个客户网络带宽的使用量。Web应用程序会根据传入和传出的内容进行扩展。对于返回简单的WSDL和RESTful负载的Web服务，其行数要比那些包含大量图片、视频和音频的事务少很多。因此，基于每小时、每分钟或每秒钟CPU时间进行的事务计费和HTTP请求的计费是最准确的，它可以计算出总成本中每个事务的成本。但是，要精确计算每个事务用户在每个请求中使用了多少CPU资源，这是非常困难的。在这种情况下，通常是通过确定用户使用的存储数据量来确定每月的服务成本。如表5所示为GAE的主机资源的定价。

表4 GAE开发人员的权限

表5 GAE主机资源的定价

提供商对PaaS的定价一般是采用即用即付费定价模型。这样，根据每个事务或每个应用程序的网络带宽、CPU的利用率和磁盘的利用率就可以确定PaaS的费用。

3.3 SaaS的定价

SaaS向客户提供某应用程序的使用，但客户不能控制运行该程序的操作系统、硬件或网络基础设施。对SaaS的定价通常是采用预订定价模型，通常是每月订购费用或每个用户每月费用的方式。每月订阅费用是固定的，一般以半年或一年作为最短协议期。这种按月计费的方式对中小型组织的吸引力最大，它将高昂的初期软件资本投资改变成为按月的运营费用，既可以帮助他们快速地启动开展业务所需的软件，又极大地节约了组织的初始投入。每月订阅或每个用户每月费用的方式，具有较强的可伸缩性，可以随着组织业务的增长、规模的扩大而变化。如表6所示为Google Apps的计费方式。

此外，提供商会根据用户的数量或数据量，对计费进行优化或折扣。如用户的数量，取决于某组织允许访问SaaS应用程序的用户数，允许访问的用户数越多，每月的费用就会越高。而如果用户使用的数据量达到一定量的存储卷数，就会有相应的折扣。

4 结语

云计算被认为是新型IT资源交付的商业模式，正是由于是新的商业服务，其价格很大程度上决定了服务吸引客户的程度，从而决定提供商的竞争优势。为争夺云计算带来的巨大收益，各云计算提供商们纷纷开展了“价格战”。提供商们根据市场反映、竞争对手的行动、自身的期望等，不断调整服务的价格水平，不断推出新的服务模型，推出新的定价方式，以在更大的程度上满足客户的服务需求，保持现有客户，吸引新客户，以与竞争对手抗衡。本文仅从价格模型和服务内容本身讨论了云服务的定价策略，未对各云提供商们的价格策略进行比较研究。而且，要争取客户、保持市场份额，仅关注资源和服务是不够的，必须要关注服务的运营过程，并把服务的重点放在客户和保证服务质量上。因此，对云服务的运营过程的管理、保证客户的云服务质量，是云服务领域值得研究的主题之一。

表6 Google Apps for business的定价

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