Amazon弹性计算云：如何竞价？

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本文主要基于以下论文：

Liang Zheng, Carlee Joe-Wong, Chee Wei Tan, Mung Chiang and Xinyu Wang, How to Bid the Cloud, ACM SIGCOMM, London, United Kingdom, August 17-21, 2015

研究背景

Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) 是一种提供云计算的 Web 服务。它提供多种实例类型 (instances)以供用户选择。实例类型由 CPU、内存、存储和网络容量组成不同的组合，用户可以根据应用程序灵活地选择适当的资源组合。

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用户可以通过三种方式为 Amazon EC2 实例付费：按需实例、预留实例和竞价型实例。

按需实例根据运行的实例按小时或按分钟计费。

预留实例可以将某个实例分配给特定用户，提供容量预留，让用户更相信自己能够按需启动实例，比较适合愿意使用1到3年来降低总计算成本的用户。

竞价型实例允许用户对空闲 Amazon EC2 计算容量进行竞价，与按需实例的价格相比，这类实例最多可以节省90%的成本。

研究问题

接下来我们主要讨论竞价型实例。用户在使用竞价型实例时，需要给出一个自己愿意支付的竞标价格 (bid)。随后，Amazon会根据目前的供需关系动态地决定当前的现货价格 (spot price)。如果用户的竞标价高于当前的现货价格，便可以使用EC2的计算资源运行其相应的任务；而如果用户的竞标价格低于当前的现货价格，则无法使用计算资源，而其原本正在运行的计算任务则必须暂停，直到未来的现货价格再次低于其竞标价格后方可恢复运行。值得注意的是，当用户的计算任务在运行的时候，用户只需按照现货价格来计费，而非用户的竞标价格。如下图所示，红色虚线代表用户愿意支付的竞标价格 (bid)，橘黄色时间段内，用户的它高于现货价格，用户的计算任务可以运行。

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针对这样一个竞价型实例，我们自然而然的会想到以下两个问题：

1. Amazon应该如何设置现货价格？

2. 用户应该如何进行竞价？

研究成果

针对以上两个问题，文献进行了系统地研究。根据竞价型实例现货价格的历史数据，结合用户的计算任务是否可以中断，提出了两种竞价策略：单次竞价，持续竞价。所提出的竞价策略在Amazon竞价型实例平台上的测试中表现出了良好的性能。具体的竞价策略如下：

单次竞价策略建议用户提交的最优竞标价格(bid)相对较高，目的是确保用户的计算任务不被中断，以较大概率一次性完成。

持续竞价策略建议用户提交的最优竞标价格(bid)相对较低，其相应的计算任务则会在若干次中断中逐步完成。虽然任务完成时间有所延长，但是用户仍旧只需要支付相对较低的费用。

研究贡献与影响

文献针对不同类型的计算任务，给出了在使用Amazon竞价型实例时的最优竞价策略。实际平台上的测试证明了所提出的竞价策略的优良性能。所提出的竞价策略操作简单方便，所需的历史现货价格数据也是Amazon的开源数据集，在实际生活中人们可以极为方便的通过文献中所提出的竞价策略进行竞价。

论文信息

Liang Zheng, Carlee Joe-Wong, Chee Wei Tan, Mung Chiang and Xinyu Wang, How to Bid the Cloud, ACM SIGCOMM, London, United Kingdom, August 17-21, 2015

写在最后

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