Całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury IT

Transkrypt

1 Natalia Michałek Całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury IT Streszczenie: Analiza TCO służy do oceny bieżących i prognozowanych wydatków na infrastrukturę informatyczną. Całkowity koszt powstania i funkcjonowania środowiska informatycznego jest sumą kosztów bezpośrednich i pośrednich (ukrytych). Weryfikacja wydatków związanych z posiadaniem wirtualnej infrastruktury serwerowej jest możliwa po wnikliwej identyfikacji tych kosztów. Wydatki związane ze sprzętem, oprogramowaniem, ale także z usuwaniem skutków awarii, z przestojami, czy też z wykonywaniem kopii zapasowej to tylko niektóre elementy całej analizy TCO. Niniejszy artykuł ma celu zdefiniowanie i wskazanie wszystkich kosztów związanych z posiadaniem technologii wirtualizacji oraz porównanie otrzymanych wyników z sytuacją, w której cała infrastruktura jest tradycyjna, czyli fizyczna. Słowa kluczowe: wirtualizacja IT, technologia wirtualizacji, efektywność informatyki, analiza TCO, Total Cost of Ownership Wstęp Idea wirtualizacji, choć znana od lat 60 tych, dopiero od niedawna stała się ważną technologią na rynku usług teleinformatycznych. Wirtualizacja jest technologią, która w sposób diametralny zmienia sposób tworzenia i wykorzystywania środowiska informatycznego. Jest to sposób na uruchamianie wielu komputerów (systemów operacyjnych) na jednym komputerze fizycznym. Pozwala to ograniczać koszty związane z tworzeniem, utrzymywaniem (a nawet zlikwidowaniem) infrastruktury IT, przy jednoczesnym podniesieniu wydajności posiadanego środowiska informatycznego 1. Zatem można stwierdzić, że wirtualizacja IT jest metodą bardziej efektywnego wykorzystywania posiadanej infrastruktury, gdzie efektywność należy rozumieć jako stosunek pomiędzy osiągniętymi efektami, a ponoszonymi nakładami na IT 2. Nasuwa się zatem pytanie jak można zmierzyć efekty (korzyści) i poniesione nakłady (koszty)? Otóż okazuje się, że efektywność systemu, aplikacji, czy technologii informatycznej jest pojęciem jak najbardziej mierzalnym. Dzieje się tak za sprawą istnienia różnego rodzaju wskaźników i analiz. W przypadku rentowności informatyki można wykorzystać szeroką gamę wskaźników: od najprostszych stóp zwrotu typu ROI (z ang. Return On Investment) do miar uwzględniających znacznie więcej parametrów wejściowych EVI (z ang. Expected Value of Information oczekiwana wartość informacji), MNPV (z ang. Modified Net Present Value zmodyfikowana wartość aktualna inwestycji), NPV (z ang. Net Present Value wartość aktualna inwestycji), MIRR (z ang. Modified Internal Rate of Return zmodyfikowana wewnętrzna stopa zwrotu). Wprowadzenie wysokiej jakości danych do algorytmów obliczeniowych tych wskaźników zajmuje z reguły większość czasu przeznaczonego na badanie i jest jego elementem kluczowym 3. Natomiast w przypadku identyfikacji wszystkich kosztów utrzymania (posiadania) informatyki warto jest się posłużyć analizą TCO (z ang. Total Cost of Ownership), służącą do oceny bieżących i prognozowanych wydatków na infrastrukturę informatyczną. W przypadku technologii 1 Michałek N, Rola wirtualizacji w dynamicznej infrastrukturze IT, II Ogólnopolska Konferencja Naukowa PITWIN, Kielce 2010, s Grabara J., Nowak J., Efektywność zastosowań systemów informatycznych, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa Szczyrk, portal.pl/pl/baza wiedzy/artykuly o it/3301 wszystko jest mierzalne 1

2 Całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury IT wirtualizacji można dla porównania analogicznie wykonać analizę dla go środowiska w celu obliczenia teoretycznego zysku. Podstawy teoretyczne TCO Analiza wielkości kosztów funkcjonujących systemów informatycznych jest ważnym punktem odniesienia dla modernizacji działającego oprogramowania lub wdrożeń nowych systemów IT. Pomiar kosztów informatyki dla dużych organizacji posiada swoją unikalną specyfikę i wymaga on metod analitycznych, znacznie wykraczających poza klasyczny rachunek kosztów. Wykorzystujemy do tego celu aprioryczną wiedzą o mechanizmach powstawania kosztów IT oraz modelowanie matematyczne, pozwalające uzyskać informacje o wartościach kosztów i ryzyku ich zmian 4. Użycie analizy TCO pozwoli obliczyć całkowity koszt utrzymania (lub posiadania) informatyki oraz umożliwi identyfikację wszystkich kosztów związanych z użytkowaniem technologii IT przez przedsiębiorstwo. Pierwotnie metoda ta opracowana została w 1997 r. przez firmę Gartner 5, jako model szacowania wszystkich kosztów, jakie mogą wystąpić w cyklu życia systemu informatycznego poczynając od pozyskania systemu, jego użytkowania i utrzymania, aż po jego likwidację. Metoda ta pozwala na określenie pełnych kosztów korzystania z technologii informatycznych oraz umożliwia dokonywanie symulacji zmian kosztów wynikających ze zmian w wykorzystywanych zasobach informatycznych. Początkowo firma Gartner zakładała podział kosztów na dwie podstawowe grupy 6 koszty budżetowane przez dział IT (indukowane przez pracowników działu IT) oraz koszty budżetowane poza działem IT (generowane przez użytkowników systemu). Obecnie klasyczny model TCO zakłada podział kosztów związanych z działalnością informatyczną na dwie główne kategorie koszty bezpośrednie i koszty pośrednie 7 : 1. koszty bezpośrednie są to koszty księgowane, dotyczące m.in. oprogramowania, sprzętu, zarządzania zasobami, rozwoju systemu 8 : sprzęt i oprogramowanie; wsparcie; zarządzanie i administracja; planowanie i rozwój; koszty komunikacyjne. 2. koszty pośrednie są to koszty związane z użytkownikiem końcowym oraz z przestojami systemu. Wysokość kosztów pośrednich odzwierciedla sprawność systemów informatycznych. Im wyższa jakość, niezawodność oraz dostępność systemu tym tańsze użytkowanie systemu, a zatem niższe koszty pośrednie: przestoje; koszty użytkownika końcowego. W literaturze przedmiotu spotkać można również inne sposoby klasyfikacji. Przykładowo J.S.David i inni proponują, aby w trakcie analizy koszty związane z wykorzystaniem technologii informatycznych dzielić na trzy kategorie: koszty nabycia, kontroli oraz koszty operacyjne 9. 4 Krzykowski G., Syska E., Zarządzanie informacją w decyzjach inwestycyjnych, Zeszyty Naukowe Wydziału Zarządzania Uniwersytetu Gdańskiego Gartner Group: TCO: New Technologies, New Benchmarks, Managing Distributed Computing Research Notes TCO 242, December 5, Krzykowski G., Syska E., Zarządzanie informacją w decyzjach inwestycyjnych op. cit Dudycz H., Porównanie metod badania efektywności przedsięwzięć informatycznych, Akademia Ekonomiczna w Katowicach, David J.S., Schuff D., St. Louis R., Managing your IT Total Cost of Ownership, Communications of the ACM, January 2002, Vol. 45, No1. 2

3 W klasyfikacji tej na szczególną uwagę zasługuje grupa kosztów kontroli, w której autorzy wyróżniają koszty związane z centralizacją i standaryzacją. Koszty wynikające z centralizacji to wszelkie koszty, które organizacja ponosi na wdrożenie i utrzymanie systemów scentralizowanych. Obejmują one specjalistyczny sprzęt, oprogramowanie oraz dedykowane szkolenia personelu. Koszty standaryzacji obejmują wydatki związane z zapewnieniem zgodności sprzętu i oprogramowania ze standardami przyjętymi w organizacji. Autorzy wykazują, iż inwestowanie w centralizację i standaryzację przyczynia się do redukcji kosztów w takich grupach jak koszty wsparcia, instalacji, rozwoju, czy koszty szkoleń. TCO technologii wirtualizacji Obecnie rynek IT jest pełen narzędzi do wirtualizacji zasobów informatycznych. Do najbardziej popularnych należą Ware Workstation, Ware ESX Server, Microsoft Virtual PC, Microsoft Virtual Server, Microsoft Hyper V, czy też Parallels Virtuozzo Containers. Firmy walcząc o klienta udostępniają również narzędzia do obliczania zysku, jaki może przynieść stosowanie ich systemów są to tzw. kalkulatory ROI/TCO. Najbardziej popularne kalkulatory to Ware ROI TCO Calculator 10, Microsoft Integrated Virtualization ROI Tool 11 oraz Parallels Virtuozzo Containers TCO Calculator 12. Poniżej zaprezentowana analiza TCO została przeprowadzona na podstawie kalkulatora firmy Parallels (), która oferuje swoim klientom wirtualizację kontenerową, polegającą na podzieleniu na tzw. kontenery/sfery systemu operacyjnemu hosta (OS komputera go, na którym będą uruchamiane ) 13. Dzięki zastosowaniu omawianego kalkulatora możemy nie tylko wyliczyć TCO (a także ROI) ale również porównać uzyskane wyniki z infrastrukturą fizyczną oraz wirtualną (tradycyjną). Danymi wejściowymi kalkulatora są informacje dotyczące infrastruktury serwerowej (profil IT): liczba procesorów, liczba rdzeni w procesorze, liczba serwerów i cena (podana w wybranej walucie). Prezentowana poniżej symulacja jest przykładem analizy dla przedsiębiorstwa posiadającego infrastrukturę serwerową składającą się z 8. serwerów z systemem operacyjnym linux (kalkulator wymusza określenie OS, nie ma możliwości stworzenia symulacji dla różnych systemów operacyjnych). zostały podzielone na 3 grupy posiadające po 2 dwu lub czterordzeniowe procesory. Analiza jest przeprowadzona z uwzględnieniem 3 lat funkcjonowania przykładowej infrastruktury informatycznej. Tabela 1. Przykładowe dane wejściowe Parallels Virtuozzo Containers TCO Calculator Profil infrastruktury Liczba procesorów Liczba rdzeni w procesorze Liczba serwerów Średnia cena serwera Groupa 1 2 Dual Core PLN Groupa 2 2 Quad Core PLN Groupa 3 2 Dual Core PLN Suma PLN Kalkulator przewiduje następujące wymagania dla j infrastruktury, a także tradycyjnej i kontenerowej wirtualizacji: 10 Ware ROI TCO Calculator 11 Microsoft Integrated Virtualization ROI Tool 12 Parallels Virtuozzo Containers TCO Calculator 13 Daniels J., Server virtualization architecture and implementation, Magazin Crossroads, Volume 16 Issue 1, September 2009, s

4 Całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury IT Tabela 2. Koszty sprzętu Koszty sprzętu Średnia cena serwera Groupa 1 (1) Dual Core PLN Groupa 2 (2) Dual Core PLN Groupa 3 (4) Dual Core PLN Liczba fizycznych serwerów Suma kosztów sprzętu (przez 3 lata) PLN PLN PLN Analiza TCO rozpoczyna się od weryfikacji wszystkich kosztów bezpośrednich, czyli tych związanych z zakupem sprzętu i oprogramowania, zarządzaniem zasobami oraz rozwojem systemu: koszty oprogramowania i licencji (tabela 3); koszty dotyczące pamięci (tabela 4); koszty sprzętu sieciowego (tabela 5); koszty wyposażenia: zasilanie, chłodzenie i przestrzeni centrum przetwarzania danych (tabela 6); koszty administracji systemu (tabela 7); koszty wykonywania kopii zapasowej (tabela 8); koszty szkoleń (tabela 9). Tabela 3. Koszty oprogramowania/licencji Koszty oprogramowania/licencji Liczba fizycznych serwerów Suma procesorów Oprogramowanie system operacyjnego linux Liczba licencji Cena za licencję 0PLN 0PLN 0PLN Koszty wsparcia (support) na serwer (przez 3 lata) 7 692PLN 7 692PLN 7 692PLN Koszty eksploatacji systemu (przez 3 lata) PLN PLN PLN Oprogramowanie wirtualizacyjne Liczba licencji Cena za licencję 0PLN PLN 8 540PLN Koszty wsparcia (support) na serwer (przez 3 lata) 0PLN 9 821PLN 5 124PLN Koszty eksploatacji systemu (przez 3 lata) 0PLN PLN PLN System Zarządzania oprogramowaniem Liczba licencji Cena za licencję 712PLN 712PLN 712PLN Koszty wsparcia (support) na serwer (przez 3 lata) 427PLN 427PLN 427PLN Koszty eksploatacji systemu (przez 3 lata) PLN 5 693PLN 5 693PLN Suma kosztów oprogramowania (przez 3 lata) PLN PLN PLN 4

5 Tabela 4. Koszty dotyczące pamięci Koszty pamięci Łączna liczba serwerów Średnie zapotrzebowanie na pamięć (GB) Całkowite zapotrzebowania na pamięć (GB) Procent pamięci przeznaczonej dla SAN 0,0% 15,0% 0,0% Całkowita pojemność pamięci SAN (GB) Średnia cena za 1 GB pamięci SAN 79,71PLN 79,71PLN 79,71PLN Całkowity koszt pamięci SAN 0PLN 7 174PLN 0PLN Całkowita pojemność pamięci DAS (GB) Średnia cena za 1 GB pamięci DAS 14,23PLN 14,23PLN 14,23PLN Całkowity koszt pamięci DAS PLN 7 259PLN 8 085PLN Suma kosztów pamięci (przez 3 lata) PLN PLN 8 085PLN Tabela 5. Koszty sprzętu sieciowego Koszty sprzętu sieciowego Liczba fizycznych serwerów Liczba kart sieciowych (NIC) w serwerze Liczba portów na karcie NIC Liczba portów na przełączniku sieciowym (switch u) Liczba potrzebnych przełączników sieciowych Średnia cena przełącznika sieciowego PLN Początkowe koszty zakupu przełączników sieciowych PLN PLN PLN Suma kosztów sprzętu sieciowego (przez 3 lata) PLN PLN PLN Tabela 6. Koszty wyposażenia (zasilanie, chłodzenie i przestrzeni centrum przetwarzania danych) Koszty wyposażenia Liczba fizycznych serwerów Koszty zasilania i chłodzenia serwerów Średni pobór mocy na serwer (W) Średnie zapotrzebowanie na chłodzenie (W) Roczne koszty eksploatacyjne na serwer Roczne zużycie energii (kw) Średnia cena za kilowatogodzinę 0,262PLN 0,262PLN 0,262PLN Całkowite roczne koszty zasilania i chłodzenia 7 088PLN 2 659PLN 2 659PLN Koszty zasilania i chłodzenia (przez 3 lata) PLN 7 977PLN 7 977PLN Roczna emisja dwutlenku węgla (w kg CO 2 ) Koszty powierzchni data center Średnia powierzchnia potrzebna na serwer (m 2 ) 0,16 0,16 0,16 Liczba m2 powierzchni data center 1,3 0,5 0,5 5

6 Całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury IT Średnia cena za m2 powierzchni data center 177,92PLN 177,92PLN 177,92PLN Roczne koszty powierzchni potrzebne pod data center 231PLN 88PLN 88PLN Koszty powierzchni data center (przez 3 lata) 692PLN 265PLN 265PLN Suma kosztów wyposażenia (przez 3 lata) PLN 8 241PLN 8 241PLN Tabela 7. Koszty administracji systemu Koszty administracji systemu Łączna liczba serwerów Administratorzy systemów (FTEs) 0,27 0,13 0,09 Średnia roczna pensja administratora PLN PLN PLN Całkowite roczne koszty administracji PLN PLN PLN Suma kosztów administracji system (przez 3 lata) PLN PLN PLN Tabela 8. Koszty wykonywania kopii zapasowej Koszty wykonywania kopii zapasowej Liczba kopii zapasowych do wykonania Średni czas na serwer (h) 10,0 1,6 0,3 Średnia stawka godzinowa za wykonanie kopii zapasowej 86,09PLN 86,09PLN 86,09PLN Średnie roczne koszty wykonywania kopii zapasowej 6 886PLN 1 068PLN 208PLN Suma kosztów wykonywania kopii zapasowej (przez 3 lata) PLN 3 203PLN 623PLN Tabela 9. Koszty szkoleń Koszty szkoleń Administratorzy systemów (FTEs) N/A 1 1 Opłata za kurs dla administratora 8 526PLN 6 832PLN Całkowita opłata za kurs 8 526PLN 6 832PLN Czas trwania kursu (h) Całkowity czas szkolenia (h) Średnia stawka godzinowa dla administratora 86,09PLN 86,09PLN Koszt szkolenia dla administratora 2 067PLN 1 378PLN Całkowite koszty szkoleń 0PLN PLN 8 210PLN Po zidentyfikowaniu wszystkich kosztów bezpośrednich zostaje dokonana analiza wszystkich kosztów pośrednich. W przypadku kalkulatora Parallels Virtuozzo Containers TCO Calculator to: koszty przestojów (tabela 10); koszty usuwania skutków ewentualnej awarii (tabela 11); 6

7 koszty wdrażania aplikacji (tabela 12). Tabela 10. Koszty przestoju (pośrednie) Koszty przestoju Liczba serwerów produkcyjnych Średnie roczne przestoje na serwerze (h) 4,38 2,19 2,19 Średnie koszty przedsiębiorstwa za godzinę przestoju 8 540PLN 8 540PLN 8 540PLN Całkowite roczne koszty przestojów PLN PLN PLN Realizacja czynnika dla analizy 20,0% 20,0% 20,0% Roczne koszty realizacji przestojów PLN PLN PLN Całkowite koszty przestoju (przez 3 lata) PLN PLN PLN Tabela 11. Koszty usuwania skutków ewentualnej awarii (pośrednie) Koszty usuwania skutków awarii Liczba fizycznych serwerów produkcyjnych Średni czas przywrócenia działania serwera (h) 1,0 1,5 1,5 Średnie koszty działalności przedsiębiorstwa podczas godziny przestoju PLN PLN PLN Całkowity roczny koszt działalności przedsiębiorstwa do odzyskania danych po awarii PLN PLN PLN Prawdopodobieństwo wystąpienia awarii w roku 1,0% 1,0% 1,0% Roczne koszty usuwania skutków awarii 1 708PLN 1 281PLN 1 281PLN Realizacja czynnika dla analizy 20,0% 20,0% 20,0% Roczne koszty realizacji przestojów 342PLN 256PLN 256PLN Całkowite koszty usuwania skutków awarii (przez 3 lata) 1 025PLN 769PLN 769PLN Tabela 12. Koszty wdrażania aplikacji (pośrednie) Koszty wdrażania aplikacji Ilość wdrożonych nowych aplikacji w ciągu roku 0,8 0,8 0,8 Średni czas wdrożenia aplikacji na serwerze (tyg.) 12,00 1,20 1,20 Średnie koszty działalności przedsiębiorstwa podczas wdrażania aplikacji na serwerze PLN 6 570PLN 6 570PLN Całkowity roczny koszt działalności przedsiębiorstwa podczas wdrażania aplikacji na serwerze PLN 5 255PLN 5 255PLN Realizacja czynnika dla analizy 20,0% 20,0% 20,0% Roczne koszty wdrożenia aplikacji PLN 1 051PLN 1 051PLN Całkowite koszty wdrażania aplikacji (przez 3 lata) PLN 3 153PLN 3 153PLN Analizę TCO dla infrastruktury przedsiębiorstwa funkcjonującej przez 3 lata, po uwzględnieniu powyższych kosztów, można przedstawić w formie tabeli zaprezentowanej poniżej: 7

8 Całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury IT Tabela 13. Całkowite TCO (w perspektywie 3 lat do przodu) Analiza TCO Koszty sprzętu PLN PLN PLN Koszty oprogramowania PLN PLN PLN Koszty pamięci PLN PLN 8 085PLN Koszty sprzętu sieciowego PLN PLN PLN Koszty wyposażenia PLN 8 241PLN 8 241PLN Koszty administracji systemu PLN PLN PLN Koszty wykonywania kopii zapasowej PLN 3 203PLN 623PLN Koszty szkoleń 0PLN PLN 8 210PLN Koszty przestoju PLN PLN PLN Koszty usuwania skutków awarii 1 025PLN 769PLN 769PLN Koszty wdrażania aplikacji PLN 3 153PLN 3 153PLN Suma kosztów PLN PLN PLN Dodatkowe koszty bez Parallels Virtuozzo Containers PLN PLN 0PLN Porównanie kosztów z Parallels Virtuozzo Containers 153,3% 105,6% 100,0% W omawianym przykładzie całkowity koszt posiadania (przez 3 lata) j infrastruktury wyniósł PLN, natomiast w przypadku wirtualizacji kontenerowej jest to PLN, co daje zysk w wysokości PLN. Narzędzie Parallels Virtuozzo Containers TCO Calculator generuje wynik również w formie wykresu (rysunek 1). Rysunek 1. Całkowite TCO (w perspektywie 3 lat do przodu). Podsumowanie Identyfikacja wszystkich kosztów związanych z funkcjonowaniem systemu informatycznego nie jest zadaniem łatwym. W przypadku wirtualizacji to zadanie wydaje się tym bardziej trudne ze względu na specyfikację analizowanej technologii, zwłaszcza jej abstrakcyjność. Wirtualizacja jest 8

9 stosunkowo nową technologią, zmierzenie jej efektywności i zidentyfikowanie wszystkich kosztów (powstania i funkcjonowania) wymaga użycia niekiedy skomplikowanych analiz oraz złożonych narzędzi. Czy jest to faktycznie takie trudne? Jak się okazuje nie, gdyż efekty, które są trudne do wyobrażenia i obliczenia, można w bardzo prosty sposób zweryfikować przy użyciu gotowych kalkulatorów ROI/TCO, które w sposób przejrzysty prezentują całkowity koszt posiadania wirtualnej infrastruktury informatycznej (do 3, a nawet, w przypadku Ware ROI TCO Calculator 5, lat do przodu). Przeprowadzona analiza wykazała wysoką efektywność omawianej technologii, zaś narzędzie Parallels Virtuozzo Containers TCO Calculator okazało się idealnym sposobem na zweryfikowanie wszystkich wydatków związanych z posiadaniem wirtualnej infrastruktury IT i tym samym na przeprowadzenie analizy TCO. Bibliografia 1. Daniels J., Server virtualization architecture and implementation, Magazin Crossroads, Volume 16 Issue 1, September 2009, s Dudycz H., Porównanie metod badania efektywności przedsięwzięć informatycznych, Akademia Ekonomiczna w Katowicach, Gartner Group: TCO: New Technologies, New Benchmarks, Managing Distributed Computing Research Notes TCO 242, December 5, Krzykowski G., Syska E., Zarządzanie informacją w decyzjach inwestycyjnych, Zeszyty Naukowe Wydziału Zarządzania Uniwersytetu Gdańskiego Michałek N., Rola wirtualizacji w dynamicznej infrastrukturze IT, II Ogólnopolska Konferencja Naukowa PITWIN, Kielce portal.pl/pl/baza wiedzy/artykuly o it/3301 wszystko jest mierzalne Total Cost of Ownership of Virtual IT Infrastructure The Total Cost of Ownership (TCO) analysis is used to assess current and projected spending on IT infrastructure. TCO is the sum of direct and indirect costs (hidden). Verification of expenses associated with owning a virtual server infrastructure is possible by careful identification of those costs. The costs associated with hardware, software but also disaster recovery, downtime or the creation of the backup are just some of the elements of TCO analysis. The following article aims to define and present all the costs associated with the possession of virtualization technologies and a comparison of the obtained results with a situation where the entire infrastructure is traditional, i.e. physical. Keywords: IT virtualization, virtualization technology, IT efficiency, TCO analysis, Total Cost of Ownership mgr Natalia Michałek Autorka jest pracownikiem Ośrodka Informatycznego Uniwersytetu Gdańskiego oraz doktorantką w Katedrze Informatyki Ekonomicznej UG. Jej praktyka zawodowa jest ściśle związana z tematem rozprawy doktorskiej, którą autorka pisze pod przewodnictwem prof. dr hab. Stanisława Wryczy. W kręgu zainteresowań naukowych autorki znajduje się temat technologii informacyjno telekomunikacyjnych. Od 4 lat zajmuje się również tematyką wirtualizacji. 9