Page 14 - 网络电信2020年4月刊下
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运 营 商 动 态

            unit，APU）、张量处理器（tensor  processing  unit，TPU）        格，确定IT设备采购成本。根据采购的服务器机柜数量与单台
            等专用计算架构      [10] ，硬件规模和硬件种类急剧膨胀，计算云计                服务器机柜采购价格确定服务器机柜采购成本，进而确定采购
            算数据中心整体拥有成本模型非常复杂              [11] 。                云计算数据中心IT设备购置成本；
                                                                     2）提出云计算数据中心成本因子概念（C factor ），将云计
              图 1 云数据中心体系结构
                                                                 算数据中心基础设施建设成本C building ，云计算数据中心配套的
                                                                 供电和制冷设备购置成本，云计算数据中心核心网络和线缆购
                                                                 置和安装成本，云计算数据中心运维人员工资成本，云计算数
                                                                 据中心日常维护成本，云计算数据中心最大服务整机柜的设计
                                                                 数量，计算出计算数据中心成本因子既单台服务器机柜均摊成
                                                                 本。结合所需采购的服务器机柜数量计算该业务所需云计算数
                                                                 据中心的基础架构均摊成本；
                                                                     3）根据单台IT设备功耗、IT设备数量，所需网络设备数
                                                                 量和网络设备功耗，计算IT设备与网络设备总功耗，结合云
                                                                 计算数据中心电源使用效率（Power  Usage  Effectiveness，
                                                                 PUE）、的电费成本计算该业务所需能耗成本。
                                                                     针对云计算数据中心业务需要多种不同类型的IT设备的特
                                                                 点，多种不同类型的IT设备配置的云计算数据中心总TCO成本
                                                                 CTCO为：
                云 计 算 数 据 中 心 的 整 体 拥 有 成 本 包 括 初 期 资 本 投 入
            （Capital  Expenditure,  CapEx）和后期运营费用(Operating
            Expenditure,OpEx) [12] ，初期资本投入成本主要包括：云计算数                式中：C infrastructure,k 表示第k种IT设备云计算数据中心的基础
            据中心建设成本、云计算数据中心供电和制冷设备购置和安装                          架构均摊成本，C server,k 表示第k种IT设备购置成本，C power,k  表示
            成本、云计算数据中心核心网络设备购置成本以及云计算数据                          第k种IT设备所需能耗成本。
            中心IT设备购成本；后期运营费用成本主要包括：云计算数据
            中心维护成本（供电设备和制冷设备维护成本、核心网络设备                              二、总体拥有成本模型的估算
            维护成本以及IT设备维护成本）和云计算数据中心能耗成本。                             在不丢失普遍性的条件下，TCO模型的计算过程中将TCO成
            综上所述，影响云计算数据中心的TCO成本的4个主要因素                     [13-  本换算成为每年的TCO成本，将多种IT设备换算成为一种IT设备
            17]
              ：                                                  进行计算。
                1）云计算数据中心均摊成本：主要包括云计算数据中心建                           如果业务需要运行N年，该业务运行的总TCO成本C TCOperyear，k
            设成本、配套的供电和制冷设备购置和安装成本，以及云计算                          为:
            数据中心后期维护成本；
                2）云计算数据中心IT设备购成本：主要包括计算、存储和
            网络服务器购置成本、服务器机柜购置成本和服务器机柜网络                              式中： C TCOperyer,k 为第k年业务运行的TCO。
            设备购置成本以及上述设备的后期维护成本。                                     1.估算云计算数据中心IT设备采购数量
                3）云计算数据中心核心网络设备成本：主要包括云计算                            针对特定业务的云计算数据中心进行TCO模型的估算，假
            数据中心核心网络设备和线缆采购和部署成本以及后期维护成                          定特定业务的业务量为Btotal，该业务需要k中不同类型的IT设
            本；                                                   备，每种IT设备完成的业务量为B k。第k种类型IT设备的业务量
                4）云计算数据中心能耗成本：主要包括云计算数据中心计                       为B server,k ,为完成该业务量所需IT设备采购数量N server 为：
            算资源、存储资源、网络设备和数据中心供电和制冷设备的能
            耗成本。
                如图2所示，本文提出的面向云计算业务数据中心整体拥                            其中N server 为式（3）的上取整。
            有成本模型成本由3部分成本组成：1）针对云计算业务的数据                             第k种类型IT设备，机柜所支持的最大节点数量为：
            中心均摊成本(C infrastructure )；2）满足该计算业务的云计算数据
            中心  IT  设备购置成本(C server )；3）云计算数据中心能耗成本
            (C power )。具体过程为：                                        式中：N sperrack 为第k种类型IT设备机柜所支持的最大节点数
                1）通过云计算数据中心业务，确定所需IT设备的数量，结                      量，在式（4）计算结果采取下取整。为云计算数据中心的为
            合IT设备备份策略，确定最终采购IT设备的数量  ；根据IT设备                     机柜提供的输出电压，为计算数据中心的为机柜的额定输出电
            的数量，云计算数据中心单台服务器机柜最大供电量能力，IT                         流。
            设备运行云计算业务的最大功耗，确定满足该业务所需采购的                              P sercermax,k 为第k种类型IT设备运行该业务时的最大功耗，
            服务器机柜数量；根据采购IT设备的数量与单台IT设备采购价                        P networkmax,k 为网络设备运行该业务时的最大功耗。为完成该云计

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