Was versteht man unter der Preisgestaltung für Spot-Instanzen und wann sollte man sie nutzen?

Mit Spot-Instanzen können Sie auf freie Cloud-Rechenkapazität zu deutlich günstigeren Tarifen als bei den Standard-On-Demand-Tarifen zugreifen – oft zwischen 70% und 90% günstiger. Der Nachteil ist die Verfügbarkeit: Cloud-Anbieter können diese Kapazität bei steigender Nachfrage kurzfristig wieder zurückziehen. Spot-Instanzen eignen sich am besten für Workloads, die Unterbrechungen tolerieren können, was sie zu einem leistungsstarken Werkzeug für Teams macht, die sich auf Optimierung der Cloud-Kosten. In diesem Artikel wird erläutert, wie die Spotpreisbildung funktioniert, wann man sie nutzen sollte und wie man sich vor den damit verbundenen Risiken schützen kann.

Wie funktioniert die Preisgestaltung bei Spot-Instanzen eigentlich?

Die Preise für Spot-Instanzen spiegeln das Echtzeit-Verhältnis von Angebot und Nachfrage nach ungenutzter Cloud-Kapazität in den Rechenzentren eines Anbieters wider. Wenn die Nachfrage nach On-Demand-Instanzen gering ist, stellen die Anbieter diese freien Kapazitäten mit einem erheblichen Preisnachlass zur Verfügung. Der Preis schwankt je nach Verfügbarkeit, Region und Instanztyp, und Sie zahlen den aktuellen Spot-Preis für jede Stunde, in der Ihre Instanz läuft.

Bei AWS geben Sie beispielsweise einen Höchstpreis an, den Sie zu zahlen bereit sind (oder akzeptieren den aktuellen Spotpreis als Obergrenze). Bleibt der aktuelle Spotpreis unter Ihrem Höchstpreis, läuft Ihre Instanz weiter. Steigt der Spotpreis darüber hinaus, wird Ihre Instanz unterbrochen. Azure und Google Cloud bieten ähnliche Modelle unter anderen Bezeichnungen an: Azure Spot-VMs und Google Cloud Preemptible- oder Spot-VMs.

Der Preisvorteil ist das Hauptargument. Die Spotpreise liegen in der Regel zwischen 70% und 90% unter den entsprechenden On-Demand-Tarifen. Bei rechenintensiven Workloads kann dies zu erheblichen Kosteneinsparungen führen, insbesondere bei großem Umfang. Entscheidend ist das Verständnis, dass Sie Kapazität erwerben, die der Anbieter wieder zurücknehmen kann, und keine Kapazität, deren Verfügbarkeit garantiert ist.

Warum können Spot-Instanzen mitten in der Ausführung einer Arbeitslast unterbrochen werden?

Spot-Instanzen können unterbrochen werden, da Sie Kapazitäten nutzen, die der Cloud-Anbieter Ihnen nicht fest zugesagt hat. Wenn andere Kunden On-Demand- oder reservierte Instanzen starten, benötigt der Anbieter diese physische Kapazität wieder für sich. Bei AWS erhalten Sie in der Regel eine Vorwarnung von zwei Minuten vor der Unterbrechung. Azure und Google Cloud bieten ähnlich kurze Vorwarnzeiten an.

Dies ist kein Fehler, sondern liegt in der grundlegenden Funktionsweise des Spot-Modells begründet. Der niedrige Preis spiegelt das von Ihnen eingegangene Risiko wider: Der Anbieter kann die Hardware kurzfristig zurückfordern. Die Unterbrechungsrate variiert je nach Instanztyp, Verfügbarkeitszone und Tageszeit. Bei einigen Instanztypen kommt es nur sehr selten zu Unterbrechungen, während andere je nach regionaler Nachfragesituation häufig zurückgerufen werden.

Bevor Sie eine Arbeitslast auf Spot-Instanzen verlagern, sollten Sie sich über die Häufigkeit von Unterbrechungen im Klaren sein. Cloud-Anbieter veröffentlichen historische Daten zur Unterbrechungsrate nach Instanztyp und Region, was Ihnen dabei hilft, Konfigurationen mit geringerem Rückforderungsrisiko auszuwählen. Die Verteilung von Arbeitslasten auf mehrere Instanztypen und Verfügbarkeitszonen verringert zudem die praktischen Auswirkungen einzelner Unterbrechungen.

Welche Workloads eignen sich am besten für Spot-Instanzen?

Am besten für Spot-Instanzen geeignet sind Workloads, die zustandslos und fehlertolerant sind oder so konzipiert sind, dass sie an einem Checkpoint angehalten und später fortgesetzt werden können. Wenn eine Workload unterbrochen und neu gestartet werden kann, ohne dass dabei wesentliche Fortschritte verloren gehen oder nachgelagerte Fehler verursacht werden, sind Spot-Instanzen eine hervorragende Wahl. Zu den gängigsten Beispielen zählen die Stapelverarbeitung, Datenanalyse-Pipelines und Trainingsaufträge im Bereich des maschinellen Lernens.

Hier sind einige Arten von Workloads, die sich gut für Spot-Instanzen eignen:

• Batch- und Datenverarbeitungsaufträge das Dateien oder Datensätze in Blöcken verarbeitet und die Verarbeitung ab einem Checkpoint fortsetzen kann
• Training von Modellen für maschinelles Lernen das Zwischen-Checkpoints auf einem dauerhaften Speichermedium speichert
• Rendering und Medien-Transkodierung bei denen die einzelnen Aufgaben voneinander unabhängig sind
• CI/CD-Pipelines und automatisierte Tests mit dem sich ein fehlgeschlagener Auftrag einfach neu starten lässt
• Big-Data-Analytik unter Verwendung von Frameworks wie Apache Spark, die Knotenausfälle nativ bewältigen
• Webcrawler und Scraping-Aufträge die URLs unabhängig voneinander verarbeiten
• Automatisch skalierte, zustandslose Web-Ebenen wobei der Verlust einzelner Instanzen vom Load Balancer abgewickelt wird

Allen gemeinsam ist, dass keine dieser Workloads davon abhängt, dass eine einzelne Instanz über den gesamten Zeitraum hinweg aktiv bleibt. Wenn Ihre Workload diesem Muster entspricht, können Spot-Instanzen Ihre Cloud-Rechenkosten erheblich senken.

Was ist der Unterschied zwischen Spot-, On-Demand- und reservierten Instanzen?

Der entscheidende Unterschied liegt im Abwägungsverhältnis zwischen Kosten, Vertragsbindung und Verfügbarkeit. On-Demand-Instanzen bieten Ihnen volle Verfügbarkeit ohne Vertragsbindung zum höchsten Preis. Reservierte Instanzen bieten erhebliche Preisnachlässe im Gegenzug für eine ein- oder dreijährige Vertragsbindung. Spot-Instanzen bieten die größten Preisnachlässe, jedoch ohne Verfügbarkeitsgarantie und mit dem Risiko von Unterbrechungen.

On-Demand-Instanzen

Bei der On-Demand-Preisgestaltung zahlen Sie den Standardtarif für Rechenkapazität ohne Vorabverpflichtung. Sie können Instanzen nach Belieben starten und stoppen und zahlen nur für die tatsächlich genutzte Leistung. Dies ist die richtige Wahl für unvorhersehbare Workloads, kurzfristige Projekte oder alle Fälle, in denen Unterbrechungen nicht akzeptabel sind. Diese Flexibilität geht jedoch mit den höchsten Kosten pro Stunde einher.

Reservierte Instanzen

Bei reservierten Instanzen (oder Savings Plans bei AWS) verpflichten Sie sich zu einer bestimmten Rechenleistung über einen Zeitraum von einem oder drei Jahren. Im Gegenzug erhalten Sie Rabatte, die in der Regel zwischen 30% und 60% im Vergleich zu den On-Demand-Tarifen liegen. Reservierte Kapazität eignet sich gut für stabile, vorhersehbare Workloads wie Produktionsdatenbanken, zentrale Anwendungsserver oder alle Anwendungen, die kontinuierlich laufen. Das Risiko besteht darin, dass Sie Ihre zugesagte Kapazität nicht vollständig ausschöpfen, falls sich Ihre Nutzungsmuster ändern.

Spot-Instanzen

Spot-Instanzen befinden sich am anderen Ende des Verpflichtungsspektrums. Keine Verpflichtung, die höchsten Rabatte, aber die Verfügbarkeit ist nicht garantiert. Für die meisten Unternehmen besteht die richtige Strategie darin, alle drei Varianten zu kombinieren: Reserved Instances für stabile Basis-Workloads, On-Demand-Instanzen für vorhersehbare, aber variable Anforderungen und Spot-Instanzen für flexible, fehlertolerante Rechenkapazitäten. Dieser mehrschichtige Ansatz ist ein Kernprinzip der FinOps-Praxis und hilft Ihnen, Ihre Cloud-Kosten zu optimieren, ohne dabei die Zuverlässigkeit dort zu beeinträchtigen, wo es darauf ankommt.

Wie können Sie das Risiko von Unterbrechungen bei Spot-Instanzen verringern?

Sie können das Risiko von Unterbrechungen bei Spot-Instanzen verringern, indem Sie auf mehrere Instanztypen und Verfügbarkeitszonen verteilen, Unterbrechungsbenachrichtigungen zum Erstellen von Checkpoints für Workloads nutzen und Anwendungen so konzipieren, dass sie Neustarts reibungslos bewältigen können. Keine einzelne Methode kann das Unterbrechungsrisiko vollständig ausschließen, doch durch die Kombination dieser Ansätze werden Spot-Instanzen zuverlässig genug für viele produktionsnahe Workloads.

Praktische Maßnahmen zur Minderung der Auswirkungen von Unterbrechungen:

1. Flexibilität bei der Instanznutzung: Fordern Sie einen Pool aus mehreren Instanztypen mit ähnlichen Rechenprofilen an. Sollte ein Typ nicht mehr verfügbar sein, kann Ihre Arbeitslast auf einen anderen verlagert werden.
2. Verteilung über Verfügbarkeitszonen: Unterbrechungen sind zonenabhängig. Da der Betrieb über mehrere Zonen hinweg erfolgt, führt eine Kapazitätsengpass in einer Zone nicht zum Ausfall Ihrer gesamten Arbeitslast.
3. Checkpoints implementieren: Speichern Sie den Fortschritt in regelmäßigen Abständen in einem dauerhaften Speicher (S3, Azure Blob, GCS), damit unterbrochene Aufträge fortgesetzt werden können, anstatt von vorne beginnen zu müssen.
4. Nutzen Sie verwaltete Spot-Dienste: AWS Spot Fleet, AWS EC2 Auto Scaling mit Richtlinien für gemischte Instanzen und Azure Spot VM-Skalierungssätze bewältigen Unterbrechungen und den Austausch automatisch.
5. Meldungen zu Unterbrechungen überwachen: Cloud-Anbieter geben zwei Minuten vorher eine Warnung aus, bevor sie eine Spot-Instanz zurückfordern. Nutzen Sie dieses Zeitfenster, um Verbindungen zu trennen, den Status zu speichern oder einen Ersatz zu veranlassen.
6. Wählen Sie Instanztypen mit geringer Unterbrechungshäufigkeit: Prüfen Sie die vom Anbieter veröffentlichten Daten zur Ausfallhäufigkeit und priorisieren Sie Instanztypen mit historisch niedrigen Rückgewinnungsraten in Ihrer Zielregion.

Wann sollten Sie die Nutzung von Spot-Instanzen vermeiden?

Sie sollten Spot-Instanzen für alle Workloads vermeiden, bei denen eine Unterbrechung zu Datenverlusten, Ausfallzeiten oder Kettenausfällen führen kann. Wenn das Neustarten eines Jobs von Grund auf mit hohen Kosten verbunden ist, wenn die Workload den Status im Arbeitsspeicher hält oder wenn Endnutzer auf eine kontinuierliche Verfügbarkeit angewiesen sind, sind Spot-Instanzen nicht die richtige Wahl. Zuverlässigkeitsanforderungen sollten stets Vorrang vor Kosteneinsparungen haben.

Bestimmte Arten von Workloads, die nicht auf Spot-Instanzen ausgeführt werden sollten:

• Produktionsdatenbanken wo bei einem Ausfall der Instanz die Gefahr von Datenverlusten oder Verfügbarkeitslücken besteht
• Zustandsbehaftete Anwendungsserver die Sitzungsdaten oder den Speicherzustand enthalten
• Lang andauernde Jobs ohne Checkpoints wobei unter „Unterbrechung“ die Wiederaufnahme der Arbeitszeit zu verstehen ist
• Echtzeit-Dienste für Endnutzer wo schon ein kurzer Ausfall zu einer spürbaren Verschlechterung führt
• Compliance-kritische Workloads wenn Verfügbarkeits-SLAs vertraglich vorgeschrieben sind

Der allgemeine Grundsatz lautet, dass die Kostenoptimierung bei Workloads, bei denen es auf Zuverlässigkeit ankommt, niemals auf Kosten der Zuverlässigkeit gehen sollte. Spot-Instanzen sind ein Instrument zur Senkung der Kosten bei den richtigen Workloads, aber kein universeller Weg zur Kosteneinsparung.

So helfen wir Ihnen, die Nutzung von Spot-Instanzen zu optimieren

Um die Vorteile der Spot-Instanz-Preise optimal zu nutzen, reicht es nicht aus, lediglich eine Einstellung in Ihrer Cloud-Konsole zu ändern. Sie benötigen einen klaren Überblick darüber, welche Workloads unterbrechbar sind, wie sich Ihre Kosten auf die verschiedenen Instanztypen verteilen und wie sich Spot-Instanzen in Ihre übergeordnete Cloud-Finanzstrategie einfügen.

Unsere FinOps-Dienstleistungen helfen Ihnen dabei, genau diese Kompetenz aufzubauen:

• Einstufung der Arbeitsbelastung: Wir helfen Ihnen dabei, festzustellen, welche Ihrer Workloads tatsächlich für Spot-Instanzen geeignet sind und wo das Risiko von Unterbrechungen zu hoch ist, um es in Kauf zu nehmen.
• Anpassung der Instanzgröße und Optimierung des Instanzmixes: Wir analysieren Ihre aktuelle Rechenauslastung bei AWS, Azure und GCP und empfehlen Ihnen die optimale Kombination aus Spot-, reservierten und On-Demand-Instanzen, um Kosten zu senken, ohne dabei Abstriche bei der Zuverlässigkeit zu machen.
• Kostenverrechnung und Transparenz: Wir richten eine vollständige Kostenverrechnung ein, damit Sie genau sehen können, welche Einsparungen Ihnen die Spot-Nutzung bringt und wo weitere Optimierungsmöglichkeiten bestehen.
• FinOps-Governance: Wir unterstützen Ihre Finanz-, IT- und Technik-Teams dabei, sich bei Entscheidungen zu Cloud-Ausgaben abzustimmen, damit Strategien für Spot-Instanzen einheitlich umgesetzt und anhand der tatsächlichen Geschäftsergebnisse gemessen werden können.
• Bewertung des Reifegrades von FinOps: Wenn Sie sich nicht sicher sind, wo Ihr Unternehmen in Bezug auf das Finanzmanagement in der Cloud steht, bieten wir Ihnen eine Bestandsaufnahme an, um Ihren aktuellen Reifegrad zu ermitteln und die Maßnahmen mit dem größten Nutzen aufzuzeigen, die Sie umsetzen können.

Wenn Sie die Einsparungen durch Spot-Instanzen von einem einmaligen Erfolg zu einer wiederholbaren, geregelten Vorgehensweise machen möchten, Nehmen Sie Kontakt mit uns auf um zu besprechen, wie wir helfen können.

Dieser Inhalt wurde mithilfe von KI erstellt und kann Fehler enthalten.