Spot Instances và Reserved Instances: Bài Toán Đánh Đổi Chi Phí

Dù doanh nghiệp đang xây dựng một hệ thống truyền tải dữ liệu để xử lý hàng terabyte nhật ký hay thiết kế nền tảng microservices có khả năng mở rộng theo nhu cầu người dùng, việc tìm kiếm một hạ tầng lưu trữ phù hợp luôn là yêu cầu tất yếu. Các nền tảng điện toán đám mây đã giúp loại bỏ gánh nặng lắp đặt máy chủ vật lý và quản lý phần cứng, nhưng đồng thời lại đặt ra một bài toán tối ưu hóa mới: lựa chọn mô hình mua tài nguyên tính toán phù hợp. Thoạt nhìn, các máy ảo có vẻ giống nhau—bạn chỉ cần cấp phát, cấu hình và vận hành mã nguồn. Tuy nhiên, ẩn sau sự đơn giản đó là một cấu trúc chi phí có thể khiến hóa đơn hàng tháng biến động mạnh, tùy thuộc vào loại instance mà doanh nghiệp cam kết sử dụng.

Sự đánh đổi cốt lõi trong điện toán đám mây nằm ở hai yếu tố: tính linh hoạt và tính dự đoán. Điều này thể hiện rõ nét nhất qua quyết định lựa chọn giữa Spot Instances và Reserved Instances:

Spot Instances: Cung cấp mức giá theo giờ thấp nhất—thường giảm từ 70% đến 90% so với giá tiêu chuẩn. Tuy nhiên, nhà cung cấp có thể thu hồi tài nguyên bất cứ lúc nào khi nhu cầu hệ thống tăng cao.

Reserved Instances: Ngược lại, bạn có thể cam kết sử dụng trong thời hạn một hoặc ba năm để đổi lấy mức chiết khấu sâu và đảm bảo tính khả dụng của tài nguyên. Đổi lại, doanh nghiệp sẽ bị ràng buộc vào cấu hình đã chọn ngay cả khi nhu cầu công việc thay đổi.

Spot Instances là gì?

Spot Instances là nguồn tài nguyên tính toán dư thừa được các nhà cung cấp đám mây bán với giá ưu đãi, với điều kiện họ có quyền thu hồi chúng mà hầu như không cần thông báo trước khi nguồn cung hạn hẹp hoặc nhu cầu thị trường đột ngột tăng cao.

Sự đánh đổi lớn nhất ở đây chính là tính khả dụng. Vì instance có thể bị chấm dứt ngay giữa chừng, chúng không phù hợp cho các tác vụ yêu cầu duy trì trạng thái hoạt động liên tục. Thay vào đó, mô hình này là lựa chọn lý tưởng cho các khối lượng công việc có thể bị gián đoạn như:

• Xử lý dữ liệu hàng loạt.
• Hệ thống tích hợp và triển khai liên tục.
• Xử lý song song.
• Môi trường thử nghiệm.

Để khai thác hiệu quả Spot Instances, kiến trúc hệ thống cần được thiết kế để chịu đựng được sự gián đoạn thông qua các cơ chế như lưu điểm kiểm tra, hàng đợi công việc hoặc các phương án dự phòng để đảm bảo tiến trình công việc không bị mất trắng khi instance bị thu hồi.

Reserved Instances là gì?

Reserved Instances (RI) cho phép doanh nghiệp cam kết sử dụng một loại instance cụ thể trong một khoảng thời gian cố định—thường là một hoặc ba năm—để nhận được mức chiết khấu đáng kể so với giá thuê theo nhu cầu.

Bằng cách thanh toán trước hoặc cam kết trả hàng tháng, doanh nghiệp có thể giữ được mức giá thấp và đảm bảo luôn có sẵn tài nguyên. Điều này biến RI thành lựa chọn hoàn hảo cho các khối lượng công việc vận hành ổn định và lâu dài như:

• Máy chủ sản xuất.
• Cơ sở dữ liệu.
• Hệ thống API backend.
• Các ứng dụng kinh doanh cốt lõi.

Khác với Spot Instances, Reserved Instances không bị gián đoạn bất ngờ, mang lại sự tin cậy và hiệu suất ổn định cho môi trường vận hành thực tế. Tuy nhiên, hạn chế nằm ở tính linh hoạt: doanh nghiệp bị ràng buộc vào các loại tài nguyên và khu vực cụ thể trong suốt thời hạn hợp đồng, gây khó khăn cho việc điều chỉnh nếu nhu cầu hạ tầng thay đổi giữa chu kỳ cam kết.

Tìm hiểu thêm: Reserved Instances: Chi Phí, Ứng Dụng Thực Tế và Sự Đánh Đổi

DigitalOcean Droplets cung cấp mô hình giá minh bạch, thanh toán theo mức độ sử dụng thực tế (pay-as-you-go) và hoàn toàn không có chi phí ẩn. Cơ chế này cho phép doanh nghiệp bắt đầu với tài nguyên điện toán theo nhu cầu và linh hoạt mở rộng quy mô khi khối lượng công việc tăng trưởng.

Mỗi Droplet đều được tích hợp sẵn tính năng giám sát và tường lửa miễn phí. Với phương thức tính phí theo từng giây, bạn có thể tối ưu hóa ngân sách và chỉ chi trả cho đúng dung lượng đã tiêu thụ. Đặc biệt, đối với các doanh nghiệp có nhu cầu cam kết sử dụng hạ tầng trong dài hạn để nhận được mức ưu đãi tốt hơn.

So sánh: Spot Instances và Reserved Instances

Việc xác định loại thực thể nào phù hợp nhất với khối lượng công việc không phải lúc nào cũng là một bài toán dễ dàng. Trong khi Spot Instances mang lại mức giá thấp nhất thị trường, thì Reserved Instances lại đảm bảo sự an tâm tuyệt đối về tính ổn định. Quyết định lựa chọn cuối cùng thường phụ thuộc vào việc hệ thống của bạn có khả năng chịu đựng sự gián đoạn hay đòi hỏi một môi trường điện toán liên tục và ổn định. Trên thực tế, nhiều đội ngũ kỹ thuật đã kết hợp cả hai loại hình này để tối ưu hóa đồng thời cả chi phí lẫn hiệu suất.

Dưới đây là bảng so sánh chi tiết dựa trên các tiêu chí về chi phí, độ tin cậy và tính linh hoạt:

Các trường hợp sử dụng thực tế Spot Instances và Reserved Instances

Việc lựa chọn giữa Spot Instances và Reserved Instances không đơn thuần chỉ là câu chuyện về giá cả (dù đây là yếu tố then chốt), mà còn phụ thuộc vào đặc thù vận hành của khối lượng công việc. Doanh nghiệp cần tính sẵn sàng 24/7, hay có thể đánh đổi một chút độ tin cậy để đạt được mức tiết kiệm ngân sách tối đa? Các tác vụ là ngắn hạn, linh hoạt hay kéo dài và có thể dự đoán trước? Hãy cùng phân tích thời điểm nên dùng Spot Instances, khi nào Reserved Instances sẽ hợp lý hơn và cách chiến lược hybrid mang lại hiệu quả tối ưu nhất.

Khi nào nên sử dụng Spot Instances

Nếu ưu tiên hàng đầu là hiệu quả chi phí và tổ chức có thể chấp nhận một mức rủi ro nhất định, Spot Instances sẽ là một công cụ đắc lực. Loại hình này phù hợp với các khối lượng công việc có khả năng bị gián đoạn, có thể khởi động lại hoặc chạy song song. Đây là lựa chọn hoàn hảo cho các tác vụ mà việc tiết kiệm chi phí quan trọng hơn việc đảm bảo thời gian hoạt động liên tục.

Vì không bị ràng buộc bởi các cam kết dài hạn hay dung lượng cố định, Spot Instances hoạt động hiệu quả nhất khi tính linh hoạt đã được tích hợp sẵn vào ứng dụng hoặc quy trình. Bạn có thể tiếp cận nguồn tài nguyên hiệu năng cao với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ so với thông thường (miễn là có sự chuẩn bị cho kịch bản tài nguyên có thể bị thu hồi trong thời gian ngắn).

Spot Instances phù hợp cho:

• Xử lý dữ liệu theo lô và kết xuất đồ họa : Thực hiện các tác vụ như chuyển mã video hoặc kết xuất hình ảnh có khả năng tiếp tục từ các điểm kiểm tra.
• Hệ thống CI/CD: Đẩy nhanh quá trình chạy thử nghiệm hoặc xây dựng container bằng cách sử dụng các tài nguyên điện toán linh hoạt.
• Thu thập và quét dữ liệu: Phù hợp cho các đợt hoạt động ngắn hạn có thể lên lịch vào các khung giờ nhu cầu thấp.
• Tiền xử lý dữ liệu lớn: Lọc hoặc chuẩn bị các tập dữ liệu lớn trước khi đưa vào lưu trữ đám mây dài hạn hoặc các luồng phân tích.
• Container và Microservices phi trạng thái: Chạy các ứng dụng không lưu trạng thái với khả năng tự động mở rộng, nơi các thực thể có thể bật/tắt mà không gây gián đoạn cho người dùng cuối.

Khi nào nên sử dụng Reserved Instances

Nếu doanh nghiệp đang lập kế hoạch dài hạn, Reserved Instances cung cấp khả năng kiểm soát chi phí và độ tin cậy của hạ tầng mà không gặp phải những thay đổi bất ngờ. Reserved Instances phát huy hiệu quả cao nhất khi nhu cầu về hạ tầng ít biến động theo thời gian. Đối với các khối lượng công việc chạy dài hạn, đòi hỏi hiệu suất và thời gian hoạt động ổn định, việc cam kết gói 1 năm hoặc 3 năm sẽ mang lại mức tiết kiệm đáng kể so với giá On-demand.

Reserved Instances là lựa chọn theo tiêu chí “thiết lập và yên tâm vận hành”. Chúng được thiết kế vì sự nhất quán thay vì mục đích thử nghiệm. Đối với các ứng dụng đang chạy thực tế (Production) hoặc hỗ trợ lượng người dùng đang tăng trưởng, việc dự phòng dung lượng sẽ giúp hiệu suất và chi phí trở nên dễ dự báo hơn.

Reserved Instances phù hợp cho:

• Máy chủ Web và API Backend: Duy trì các dịch vụ hướng tới khách hàng với tài nguyên được đảm bảo và giá cả ổn định.
• Cơ sở dữ liệu và dịch vụ có trạng thái: Giữ cho các cơ sở dữ liệu quan hệ hoặc hàng đợi tin nhắn luôn trực tuyến mà không gặp rủi ro gián đoạn.
• Ứng dụng cốt lõi của doanh nghiệp: Phục vụ các khối lượng công việc quan trọng với yêu cầu cao về thời gian hoạt động và tính tuân thủ.
• Mô hình lưu lượng truy cập có thể dự báo: Đảm bảo dung lượng cho các hệ thống hoạt động ổn định như ERP hoặc các ứng dụng đăng ký thuê bao.
• Môi trường Staging tương đương Production: Đảm bảo môi trường phát triển và thử nghiệm khớp với thông số kỹ thuật của môi trường thực tế để tăng độ tin cậy khi kiểm thử.

Khi nào nên sử dụng chiến lược Hybrid

Thực tế, doanh nghiệp không nhất thiết phải chọn một trong hai. Chiến lược Hybrid kết hợp cả Spot và Reserved Instances sẽ mang lại lợi ích kép: sự ổn định ở những vị trí cần thiết và tính linh hoạt ở những nơi có thể tối ưu. Cách tiếp cận này giúp kiểm soát chi phí mà không hy sinh khả năng mở rộng, đặc biệt phù hợp với các startup và đội ngũ kỹ thuật ưu tiên sự tinh gọn.

Doanh nghiệp có thể sử dụng Reserved Instances để duy trì mức tải cơ sở cho các công việc luôn chạy. Sau đó, bổ sung Spot Instances cho các tác vụ có thể phân tán, khởi động lại hoặc mở rộng linh hoạt. Thiết lập này giúp tránh tình trạng dư thừa tài nguyên trong khi vẫn đảm bảo các hệ thống trọng yếu luôn trực tuyến.

Chiến lược Hybrid phù hợp cho:

• Tải cơ sở và nhu cầu đột biến: Chạy các dịch vụ cốt lõi trên Reserved Instances và xử lý các đợt tăng trưởng lưu lượng hoặc tác vụ chạy ngầm bằng Spot Instances.
• Hệ thống CI tối ưu chi phí: Sử dụng Spot Instances để chạy thử nghiệm song song, trong khi vẫn duy trì môi trường Staging trên Reserved Instances.
• Luồng dữ liệu (Data pipelines): Xử lý và chuyển đổi dữ liệu trên Spot Instances, sau đó lưu trữ hoặc cung cấp dữ liệu thông qua các cơ sở dữ liệu chạy trên Reserved Instances.
• Quy trình đào tạo AI/ML: Thực hiện các đợt đào tạo nặng về GPU trên Spot Instances, sau đó triển khai mô hình trên hạ tầng Reserved Instances ổn định.
• Đội ngũ phát triển: Dự phòng dung lượng cho các dịch vụ dùng chung (như dashboard nội bộ) trong khi cho phép lập trình viên khởi tạo Spot Instances để thử nghiệm tạm thời.

Các chiến lược giảm thiểu rủi ro khi gián đoạn Spot Instance

Dù Spot Instances mang lại khả năng tiết kiệm chi phí khổng lồ, nhưng “gót chân Achilles” của loại hình này chính là sự thiếu tính dự báo. Chúng có thể bị thu hồi bất cứ lúc nào, đồng nghĩa với việc nếu không có sự chuẩn bị kỹ lưỡng, doanh nghiệp sẽ đối mặt với rủi ro mất dữ liệu ngay giữa tiến trình làm việc. May mắn thay, các chiến lược phòng ngừa đúng đắn có thể giúp Spot Instances trở nên đáng tin cậy hơn rất nhiều, thậm chí đủ tiêu chuẩn để vận hành trong các môi trường sản xuất phù hợp.

Xây dựng tính năng dự phòng

Các đội ngũ kỹ thuật nên sử dụng các nhóm tự động mở rộng có khả năng phát hiện thời điểm một Spot Instance bị gián đoạn để tự động khởi tạo các thực thể thay thế. Tối ưu hơn, hãy cấu hình các nhóm này để tự động chuyển sang sử dụng thực thể theo nhu cầu trong trường hợp dung lượng Spot không còn khả dụng. Mặc dù chi phí có thể tăng nhẹ trong ngắn hạn, nhưng phương án này đảm bảo dịch vụ luôn duy trì hoạt động liên tục mà không gây ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

Triển khai cơ chế lưu điểm kiểm tra

Đối với các tác vụ chạy dài hạn, việc lưu lại tiến trình định kỳ là vô cùng quan trọng. Cơ chế này cho phép hệ thống tiếp tục công việc từ điểm dừng gần nhất thay vì phải bắt đầu lại từ đầu nếu xảy ra gián đoạn. Việc kết hợp phương pháp này với kiến trúc xử lý phân tán hoặc các hệ thống dựa trên hàng đợi (Queue-based architectures) sẽ giúp các tác vụ được chuyển giao mượt mà giữa nhiều máy chủ khác nhau.

Theo dõi tình trạng hoạt động và thông báo chấm dứt phiên bản

Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ đám mây đều đưa ra một cảnh báo ngắn (thường khoảng hai phút) trước khi thu hồi một Spot Instance. Doanh nghiệp cần tận dụng khoảng thời gian quý giá này để thực hiện quy trình dừng hoạt động an toàn, tái phân bổ nhiệm vụ hoặc gửi cảnh báo đến các hệ thống quản trị.

Bắt đầu với DigitalOcean

DigitalOcean Droplets cung cấp chính sách giá cố định với mức trần chi phí hàng tháng, giúp doanh nghiệp hoàn toàn chủ động về ngân sách mà không lo ngại các khoản phí phát sinh bất ngờ. Đặc biệt, mọi Droplet đều được tích hợp sẵn các tính năng giám sát và tường lửa hoàn toàn miễn phí.

Tùy vào đặc thù công việc, bạn có thể lựa chọn loại Droplet phù hợp nhất để tối ưu hiệu suất:

• Basic Droplets: Mang lại hiệu quả sử dụng CPU tối ưu với mức chi phí thấp, phù hợp cho các tác vụ không khai thác hết các luồng (thread) chuyên dụng. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng có lưu lượng truy cập không ổn định (bursty) và có khả năng thích ứng với các mức hiệu năng CPU biến thiên.
• General Purpose Droplets: Cung cấp tỷ lệ cân bằng giữa bộ nhớ RAM và CPU chuyên dụng, đáp ứng linh hoạt cho đa dạng các khối lượng công việc trong môi trường thực tế (production).
• CPU-Optimized Droplets: Đảm bảo tỷ lệ bộ nhớ trên CPU là 2:1 với các vCPU chuyên dụng tốc độ cao, được tối ưu hóa cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng xử lý mạnh mẽ như streaming, trò chơi trực tuyến và phân tích dữ liệu.
• Memory-Optimized Droplets: Cung cấp tới 8GB RAM cho mỗi vCPU, được khuyến nghị cho các cơ sở dữ liệu hiệu năng cao, bộ nhớ đệm và quy trình xử lý dữ liệu lớn trong thời gian thực.
• Storage-Optimized Droplets: Sử dụng NVMe – giao thức chuẩn dành cho ổ cứng SSD hiện đại, giúp tốc độ truy xuất dữ liệu nhanh hơn gấp nhiều lần so với các dòng SSD thông thường.
• GPU Droplets: Các máy ảo được tăng cường sức mạnh bởi GPU, chuyên dụng cho các khối lượng công việc AI/ML bao gồm huấn luyện mô hình, suy luận, mạng thần kinh quy mô lớn và tính toán hiệu năng cao (HPC).

Tìm hiểu thêm: Hướng Dẫn Chọn GPU Droplet Tối Ưu Cho AI/ML 

Liên hệ ngay với các chuyên gia từ DigitalOcean Vietnam để nhận được tư vấn các giải pháp chuyên sâu, phù hợp với nhu cầu phát triển của doanh nghiệp bạn!