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Azure B-Series – mit Burstable Computing Kosten optimieren

Basisleistungen bereitstellen und Spitzenlasten kostengünstig abzudecken, ist eine der Herausforderungen für Unternehmen. Microsoft Azure B-Serie mit Burstable-Computern kann eine Antwort hierauf sein.

Folgendes möchte ich nun hier beleuchten:

  • Was ist Burstable Computing?
  • Microsoft Azure Burstable Computer – Azure B-Serie
    • Berechnungsmodel Azure B-Serie incl. Beispiele
    • Bereitstellung Azure B-Serie VMs
    • Guthaben und Verbrauch auswerten – Azure B-Serie Metriken
    • „Getting started“ – Video
  • Fazit

Lesetipp: Microsoft Azure HUB – bis zu 40% Azure Kosten einsparen

Was ist Burstable Computing?

Beim Betrieb von traditionellen Datacenter-Lösungen muss sich der Betreiber auf eine vorab definierte, statisch bemessene Kapazitätsgrenze festlegen und kann diese nur geringfügig erweitern. Damit zeitweilige Bedarfsspitzen, ob saisonbedingt oder in Folge einer temporären erhöhten Nutzung, keine Ausfälle zur Folge haben, müssen Leistungsreserven bereitgestellt und diese meist brachliegenden Ressourcen auch bezahlt werden. Dies gilt auch im Allgemeinen für Ressourcen, welche mittels virtueller Systeme in Cloud basierenden Rechenzentren betrieben werden. Es gilt die Bereitstellung nach dem Maximalprinzip der Anforderung.

Burstable-Computing kann eine kostenoptimierte Antwort auf diese Herausforderung sein. Oftmals benötigen Workloads im Basisbetrieb nicht so viel CPU-Leistung, sondern nur ab und zu bei gelegentlichen CPU-Bursts (CPU-Lastspitzen). Im Basisbetrieb wird eine Grundleistung für die CPU abgerufen, die bei Bedarf die ganze vCPU nutzen kann. Abhängig vom durchschnittlichen Nutzungsgrad werden die Kosten vom Provider in Rechnung gestellt und nicht nach der maximal nutzbaren CPU-Leistung.

Microsoft Azure Burstable Computer – Azure B-Serie

Microsoft hat am 11. September 2017 eine neue Azure VM-Familie (B-Serie) angekündigt, die es Kunden ermöglicht, Burst-Computing auf Basis von CPU-Leistung in Azure zu nutzen.  Diese Serie beruht auf CPUs von Intel® Broadwell E5-2673 v4 2,3 GHz oder Intel® Haswell 2,4 GHz E5-2673 v3 und ist in den Azure-Regionen „USA, Western 2“, USA, Osten“ Europa, Western“ und „Asien-Pazifik, Südosten“ als Vorschau in sechs VM-Größen erhältlich.

Übersicht der B-Serie VMs:

Berechnungsmodel B-Serie

Das Berechnungsmodel der Microsoft Azure B-Serie basiert auf einem Guthaben Model (CPU Credits). Wenn ein Workload die Grundleistung (siehe Tabelle) unterschreitet, baut er ein Guthaben auf, welches bei der Nutzung oberhalb der Grundleistung (CPU-Burst) verbraucht werden kann.

In diesem Zusammenhang stellt Microsoft zwei neue Metriken bereit, die die Überwachung des Guthabens bzw. des Verbrauches ermöglichen, Credit und ConsumedCredit. Diese Metriken können entweder über das Azure Portal abgerufen werden, oder über die Azure Monitor-APIs.

Beispiele (Quelle: Microsoft)

„Meine Anwendung ist jeweils am Anfang und Ende des Arbeitstags meiner Mitarbeiter aktiv (also zwischen 7:00 und 9:00 Uhr sowie zwischen 16:00 und 18:00 Uhr). Während der restlichen 20 Stunden des Tages befindet sich die Anwendung in der Regel im Leerlauf und nutzt lediglich zehn Prozent der vCPU. In der Nebenzeit erhalte ich pro Minute 0,2 Guthaben, verbrauche aber nur 0,1 Guthaben pro Minute. Der virtuelle Computer bildet also pro Stunde ein Guthaben von sechs Einheiten (0,1 x 60). Für die 20 Stunden, die nicht als Spitzenzeit gelten, entsteht somit ein Guthaben von 120 Einheiten.

Während der Spitzenzeit beansprucht meine Anwendung im Schnitt 60 Prozent der vCPU. Ich erhalte zwar weiterhin 0,2 Guthaben pro Minute, verbrauche nun aber 0,6 Guthaben pro Minute. Die Minute kostet also netto 0,4 Guthaben. In der Stunde sind das 24 Guthaben (0,4 x 60). Die Spitzenauslastung dauert pro Tag vier Stunden und kostet somit 96 Guthaben (4 x 24).“

Bereitstellung B-Serie VMs

Zum aktuellen Zeitpunkt befindet sich die Azure B-Serie in der Vorschau und wird im Azure Portal in den folgenden Regionen angeboten:

  • USA, Western 2
  • USA, Osten
  • Europa, Western
  • Asien-Pazifik, Südosten
Azure B-Serie Übersicht der verfügbaren VMs

Quelle: MSDN Account Europa Western

Guthaben und Verbrauch auswerten – Azure B-Serie Metriken

Eine zentrale Frage die sich bei CPU Burstable Computing mit Azure stellt ist die, wie können die Systeme in Hinblick auf Gutenhaben und dessen Verbrauch überwacht werden? Microsoft Azure Monitoring kann mittels Telemetriedaten und den damit verbundenen Metriken diese erheben und darstellen. Die Metrik „CPU Remaining“ gibt Aufschluss darüber, wie viel Guthaben die VM gebildet hat, und die Metrik „CPU Credits Consumed“ zeigt, wie viel CPU-Guthaben die VM aus dem Vorrat verbraucht hat. Die einfachste Möglichkeit diese Informationen angezeigt zu bekommen bietet das Azure Portal, ansonsten kann dies programmgesteuert über die Azure Monitor-APIs erfolgen.

Im Azure Portal (Version 2) erfolgt der Aufruf innerhalb der jeweiligen VM- Instanz. Über den Menüpunkt „Überwachung“ und „Metriken“. Unter dem Menüpunkt „Verfügbare Metriken“ können dann die beiden Punkte „(Host) CPU Credits Consumed“ und  „(Host) CPU Remaining“ ausgewählt werden und die Grafik wird auf der rechten Seite angezeigt (siehe Grafik).

Azure Portal (V2) - Azure B-Serie Telemetriedaten und Metriken für (Host) CPU Remaining, (Host) CPU Credits Consumed

Azure Portal (V2) – Azure B-Serie Telemetriedaten und Metriken für (Host) CPU Remaining, (Host) CPU Credits Consumed

„Getting started“ – Video

Fazit

Unternehmen mussten bisher Kapazitäten bereitstellen, die nicht dauerhaft benötigt wurden, um auf Bedarfsspitzen reagieren zu können, welche auch nach dem Maximal-Prinzip berechnet bzw. bezahlt wurden. Diese Kosten können mit den neuen Azure Instanzen der B-Serie gesenkt werden, vorausgesetzt die entsprechenden Workloads benötigen keine gleichbleibend hohe CPU-Leistung.

Auch hier gilt der ewige Kreislauf: Lastenabschätzung, Inbetriebnahme, messen, analysieren und Kosten optimieren. Somit bedarf es einer erneuten Revue der bestehenden Umgebungen, um Potenziale in Hinblick auf die neue B-Series zu heben. Einen ersten Anhaltspunkt für die Bewertung können die historischen Daten aus dem Azure-Portal liefern.

Bei Fragen stehe ich gerne zur Verfügung,

Thino Ullmann

 


Alle Angaben ohne Gewähr, Irrtümer und Änderungen vorbehalten.

 

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