Così come l’avvento dei mainframe e l’introduzione di architetture client-server hanno rappresentato due momenti topici della trasformazione dell’Ict in azienda, i cui effetti, positivi e negativi, non sono stati immediatamente percepiti nella loro totalità, oggi è molto complesso riuscire a definire con esattezza l’impatto che il passaggio ad architetture basate sul cloud (pubblico o privato che sia) può avere in azienda, soprattutto dal punto di vista economico.
Cerchiamo quindi di definire un framework di riferimento che possa aiutare le aziende a comprendere gli “economics” del cloud; lo facciamo con il supporto di un white paper recentemente pubblicato da Microsoft intitolato proprio “L’economia della cloud”.
Prerequisito fondamentale a un’analisi di questo tipo, così come è stato per il passaggio al mainframe o all’architettura client-server, è che si tratta di un’analisi a lungo termine: anche se è possibile decidere di porre in cloud alcuni servizi (per esempio la posta elettronica) senza immediatamente stravolgere la propria infrastruttura It, è importante avere coscienza del fatto che ogni scelta “tattica” deve rientrare in un percorso strategico, al termine del quale la propria architettura It verrà completamente ridisegnata.
Le economie di scala del cloud
Nella prima parte di questo articolo andremo ad analizzare le economie di scala che l’ambiente cloud consente, indipendentemente dal modello pubblico o privato. Nella seconda parte vedremo in quali realtà, dimensionali o di settore, le due opzioni offrono le maggiori opportunità.
Le tre aree dove il cloud garantisce grandi economie di scala sono: risparmi nell’infrastruttura (server, apparati, energia ecc.), aggregazione della domanda (aumentando la percentuale di utilizzo dei server si attenua la variabilità globale dovuta a picchi di lavoro di varia origine) e maggiore efficienza del multi-tenancy (si riducono i costi di gestione di applicazioni e server per ogni tenant). Analizziamole nel dettaglio.
Risparmi nell’infrastruttura – Per meglio comprendere la portata dei risparmi sull’infrastruttura è essenziale ricordare brevemente le due principali criticità delle architetture basate su mainframe e di quelle client-server: nel primo caso, all’elevata capacità di elaborazione dei mainframe si contrappone una maggiore rigidità nella gestione della risposta alle richieste degli utenti; nel secondo, l’agilità di risposta è sicuramente maggiore, ma i server via via acquistati per rispondere alle diverse esigenze sono spesso funzionanti solo al 5-10% delle loro possibilità. L’utilizzo di un’architettura cloud consente di combinare l’elevata capacità di elaborazione garantita dalla disponibilità di centinaia di server con il loro massimo utilizzo, grazie al bilanciamento dei carichi di lavoro che possono spostarsi in modo automatico da un server all’altro pagandone solo l’effettivo utilizzo (la figura 1 esemplifica i costi per Mips delle tre architetture).
Figura 1 – Costo per Mips delle architetture mainframe, client-server e cloud
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I risparmi diretti che le economie di scala del cloud consentono riguardano:
– il costo dell’energia: l’efficienza del data center nel trasformare energia in elaborazione è maggiore nei grandi data center, inoltre i provider di grandi dimensioni possono pagare meno di un quarto della tariffa media nazionale grazie alla possibilità di collocare i data center in luoghi dove l’energia costa meno;
– il costo del lavoro: in un grande data center molte delle attività di gestione ripetitive possono essere automatizzate con una sostanziale riduzione delle risorse umane impiegate (sulla base dell’analisi compiuta dagli esperti Microsoft che hanno redatto il white paper, in un data center tradizionale un amministratore di sistema può seguire circa 140 server, mentre in un cloud data center lo stesso amministratore può occuparsi di migliaia di server);
– potere d’acquisto: gli operatori di grandi data center possono ottenere sconti fino al 30% sull’hardware acquistato rispetto ai normali acquirenti, quindi a parità di numero di server impiegati la realizzazione di un unico cloud data center costa molto meno;
– sicurezza e affidabilità: anche se, come vedremo più avanti, questa è una delle maggiori criticità imputate al cloud, il white paper sostiene che l’ambiente cloud consente di implementare soluzioni che garantiscono sicurezza e affidabilità dei sistemi ai massimi livelli, a costi molto inferiori rispetto a quelli necessari per garantire gli stessi livelli su più data center.
Aggregazione della domanda – I vantaggi economici che si determinano grazie all’aggregazione della domanda in ambienti cloud sono strettamente correlati ai fattori che determinano la variabilità della domanda. Gli esperti Microsoft hanno identificato cinque fonti di variabilità:
– casualità: i modelli di accesso degli utenti finali sono caratterizzati da un certo grado di casualità (per esempio gli utenti controllano la posta elettronica in momenti diversi). Per garantire sempre e a tutti gli stessi livelli di servizio, i sistemi devono essere progettati in modo da considerare l’eventualità che tutti accedano contemporaneamente allo stesso servizio: se i server sono raggruppati in pool la variabilità dovuta a questo fattore può essere ridotta;
– modelli orari: certe attività sono caratterizzate da cicli ricorrenti (i consumatori tendono ad accedere a determinati servizi la sera, gli utenti aziendali nelle ore lavorative): questi picchi giornalieri possono essere bilanciati utilizzando, per esempio, lo stesso server per le due tipologie di servizio in modo che il/i server vengano utilizzati al 100% e nel contempo garantiscano lo stesso livello di servizio a tutti;
– variabilità specifiche di settore: si tratta di variabilità dovute al diverso settore merceologico di appartenenza (con, per esempio, picchi stagionali o in determinati giorni del mese) o per tipologia di attività (la chiusura del trimestre, per esempio, con picchi di lavoro nell’area contabile-finanziaria). Gran parte della capacità elaborativa necessaria in questi momenti non servirà per il resto del tempo e quindi può essere utilizzata per altre attività (sullo stesso pool di server possono convivere servizi per un’azienda che produce panettoni e un’azienda che produce costumi da bagno, per esempio);
– variabilità di utilizzo delle risorse: le risorse di elaborazione, storage e rete vengono generalmente acquistate insieme ma alcuni carichi di lavoro richiedono molta Cpu e poco storage (pensiamo alle attività di ricerca, figura 2): l’utilizzo delle diverse tipologie di risorse sulla base della specifica e contingente necessità elimina la presenza di risorse inutilizzate;
– modelli di crescita incerti: la difficoltà nel prevedere quali risorse informatiche saranno necessarie in futuro, soprattutto nel contesto economico che caratterizza ormai la nostra società, e il tempo necessario per implementare soluzioni che richiedono spesso grandi investimenti pone i responsabili It di fronte a un dilemma: o garantirsi in caso di crescita delle esigenze acquisendo più risorse del necessario (sempre che i budget lo permettano) o rischiare di non poter far fronte in tempi rapidi alle richieste del business. L’adozione dell’ambiente cloud fornisce una risposta a questo fattore di variabilità.
Figura 2 – Variabilità di utilizzo delle risorse
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Efficienza del multi-tenancy – I risparmi ottenuti nelle due aree precedenti sono indipendenti dall’architettura delle applicazioni. Un’altra importante fonte di economie di scala può invece essere sfruttata solo se le applicazioni sono scritte come applicazioni multi-tenant dove più utenti utilizzano contemporaneamente un’unica istanza dell’applicazione, con evidenti vantaggi economici: i costi fissi di manutenzione delle applicazioni e l’utilizzo fisso di componenti server vengono ammortizzati su un elevato numero di utenti.
Le applicazioni possono essere completamente multi-tenant oppure offrire funzionalità di multi-tenancy parziale utilizzando i servizi condivisi forniti dalla piattaforma cloud: maggiore è l’utilizzo di tali servizi condivisi, più elevate saranno le economie di scala.
Combinando queste tre economie di scala, gli esperti Microsoft che hanno redatto il white paper hanno creato un modello che stima il comportamento a lungo termine dei costi. Nella figura 3 si vede che un data center con 100.000 server ha un Tco inferiore dell’80% rispetto a un data center con 1.000 server. A compendio di questi risultati, la figura 4 mostra una valutazione approssimativa dell’abbattimento dei costi di infrastruttura, di supporto/gestione delle applicazioni esistenti e di sviluppo di nuove applicazioni.
Figura 3 – Economie di scala dell'ambiente cloud
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Figura 4 – Abbattimento delle spese It
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Come sfruttare le economie di scala
Ottenere i vantaggi sopradescritti non è però automatico, soprattutto perché lo sviluppo di applicazioni multi-tenancy è un’operazione complessa e se non viene eseguita correttamente può comportare un aumento del costo dello sviluppo stesso, riducendo quindi i risparmi descritti. L’approccio è comunque differente per applicazioni pacchettizzate e per quelle nuove o personalizzate.
Nel primo caso, la virtualizzazione dell’applicazione e il suo spostamento in ambiente cloud può generare risparmi che risultano però decisamente inferiori rispetto all’utilizzo di applicazioni pacchettizzate già nate per essere fruite in modalità Saas (Software as a service). Questo perché le applicazioni tradizionali progettate per essere eseguite su un singolo server non sono facilmente adattabili all’ambiente cloud senza operazioni di programmazione per aggiungere bilanciamento del carico, failover automatico, ridondanza e gestione delle risorse attive, ma soprattutto non sono scritte per il multi-tenancy.
Nel secondo caso (applicazioni nuove o personalizzate), l’utilizzo di una soluzione Paas (Platform as a service), in grado di offrire tutte le attrezzature richieste a supportare l’intero ciclo di vita nel costruire e distribuire le applicazioni e i servizi, consente di sviluppare applicazioni ottimizzate per l’ambiente cloud.
La figura 5 mostra lo sfruttamento dei vantaggi economici del cloud nei diversi ambiti a seconda che si utilizzi Iaas, Paas e Saas: i vantaggi maggiori ovviamente si ottengono con la combinazione dei tre ambiti.
Figura 5 – Sfruttamento dei vantaggi economici del cloud
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Pubblico o privato? Quale equilibrio?
In termini di impatti economici, la differenza principale tra cloud privato e cloud pubblico sta nella scala e nel livello in cui i due ambienti riescono a raggruppare la domanda. Le tecnologie sulle quali si basano, infatti, sono le stesse: a livello di maturità e di prestazione, pubblico e privato si stanno sviluppando insieme e cresceranno di pari passo.
I principali elementi distintivi, che rappresentano specularmente un vantaggio per l’uno e uno svantaggio per l’altro, sono che il primo (il cloud privato), disponendo di hardware dedicato, è più facile da utilizzare all’interno del firewall aziendale offrendo maggiori garanzie in termini di sicurezza e rendendo anche più facile la risoluzione di problematiche riguardanti la compliance alle normative; il secondo, d’altra parte, offre una scala decisamente maggiore per supportare tutte le fonti di variabilità (quelle di settore, per esempio, o relative ai fusi orari ecc.).
La scelta non può quindi dipendere da sole considerazioni economiche; la classe dimensionale di appartenenza, per esempio, può essere determinante: anche se il public cloud è comunque più conveniente (figura 6), per le grandi aziende il risparmio economico può essere considerato meno importante rispetto ad altri fattori (per esempio rispetto delle normative, sicurezza, controllo dell’infrastruttura ecc.).
Figura 6 – Vantaggi in termini di costi del public cloud
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Diverso è invece il discorso per le Pmi, per le quali la realizzazione di private cloud avrebbe costi proibitivi, mentre affidandosi a cloud pubblici queste realtà possono accedere a standard tecnologici allo stato dell’arte, con un livello di investimento proporzionato alla loro dimensione, garantendosi nel contempo quella flessibilità e agilità dell’It che un data center tradizionale non potrebbe mai loro offrire.
Queste considerazioni riguardano il momento attuale, che rappresenta l’inizio dell’era cloud ed è difficile prevedere quali saranno le evoluzioni future. Il documento Microsoft, sulla base del modello fin qui definito, ipotizza comunque un’evoluzione che, con il ridursi delle criticità oggi imputate al public cloud in termini soprattutto di sicurezza e compliance, potrebbe rendere sempre più interessante l’opzione public anche per le grandi aziende. Le figure 7 e 8 mettono a confronto i costi e i vantaggi di cloud privati (figura 7) sulla base delle considerazioni fin qui effettuate e quale potrebbe essere il cambiamento di preferenza per cloud pubblici e privati (figura 8) una volta abbattute le barriere che caratterizzano oggi i primi.
Figura 7 – Costi e vantaggi di un private cloud
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Figura 8 – Cambiamento di preferenza previsto per cloud pubblico e privato
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Naturalmente per le aziende che avranno implementato cloud privati (con tutto quel che ne consegue non solo in termini di Iaas, ma, come abbiamo scritto, di applicazioni cloud oriented), l’eventuale transizione verso cloud pubblici sarà più semplice.
