Lecture 02 · E2C Continuum and Cloud Computing
المحاضرة 02 · استمرارية E2C والحوسبة السحابية
On-premise TCO: CapEx, OpEx and the news SME case
التكلفة الإجمالية للملكية في البنية المحلية (On-premise TCO): CapEx وOpEx وحالة شركة الأخبار الصغيرة (SME)
P1 MUSTBefore you can say "the cloud is cheaper", you need an honest number for running your own servers. Five cost buckets, one accounting split, one sum: 89,715 EUR over three years.
قبل أن تقول "السحابة أرخص"، تحتاج رقماً صادقاً لتكلفة تشغيل خوادمك بنفسك. خمس فئات تكلفة، وتقسيم محاسبي واحد، وجمع واحد: 89,715 EUR على ثلاث سنوات.
Five cost drivers of legacy IT (slide 29)
خمسة مصادر لتكلفة تقنية المعلومات التقليدية (الشريحة 29)
The invoice for the servers is only the start. The costs of legacy IT infrastructure come from five places:
فاتورة الخوادم ليست إلا البداية. فتكاليف legacy IT infrastructure تأتي من خمسة مصادر:
| Cost driverمصدر التكلفة | Exampleمثال | One-off or recurringلمرة واحدة أم متكرر | Priced in the case study?هل سُعِّر في دراسة الحالة؟ |
|---|---|---|---|
| 1. Hardware purchase1. شراء العتاد | Servers, SAN, switchesالخوادم وSAN والمبدّلات | One-offلمرة واحدة | Yesنعم |
| 2. Housing2. الإسكان (Housing) | Rack, PDU, KVM switch, room rentالخزانة (rack) وPDU وKVM switch وإيجار الغرفة | Both: kit one-off, rent recurringكلاهما: العتاد لمرة واحدة، والإيجار متكرر | Yesنعم |
| 3. Power and cooling (operations)3. الطاقة والتبريد (التشغيل) | Electricity, air conditioning, maintenanceالكهرباء والتكييف والصيانة | Recurringمتكرر | Power and cooling yes, maintenance noالطاقة والتبريد نعم، والصيانة لا |
| 4. Personnel4. الموظفون | Admins who install, configure, maintainالمسؤولون الذين يثبّتون ويضبطون ويصونون | Recurringمتكرر | Noلا |
| 5. Upgrades5. الترقيات | New disks, RAM, replacement serversأقراص جديدة، وذاكرة RAM، وخوادم بديلة | Periodicدوري | Noلا |
المصادر الخمسة: (1) شراء العتاد، كالخوادم وSAN والمبدّلات، وهي تكلفة لمرة واحدة. (2) الإسكان (housing)، كالخزانة (rack) وPDU وKVM switch وإيجار الغرفة، والعتاد منه لمرة واحدة والإيجار متكرر. (3) الطاقة والتبريد والصيانة، وهي متكررة. (4) الموظفون الذين يثبّتون ويضبطون ويصونون، وهي متكررة. (5) الترقيات، وهي دورية. ودراسة الحالة لا تسعّر الموظفين ولا الترقيات ولا الصيانة.
CapEx versus OpEx (slide 32)
CapEx مقابل OpEx (الشريحة 32)
- CapEx (capital expenditure): upfront spending on fixed assets used over several years. It is capitalised and then depreciated over the asset's useful life. Examples: servers, SAN, switches, racks, data center housing.
CapEx (capital expenditure): إنفاق مقدّم على أصول ثابتة تُستخدم عدة سنوات. يُرسمَل ثم يُستهلك (depreciated) على مدى العمر النافع للأصل. أمثلة: الخوادم وSAN والمبدّلات والخزائن ومبنى مركز البيانات.
- OpEx (operational expenditure): recurring cost of day-to-day running, expensed in the period it occurs. Examples: power, cooling, rent, salaries, repairs and maintenance, support, SaaS/PaaS/IaaS subscriptions.
OpEx (operational expenditure): التكلفة المتكررة للتشغيل اليومي، وتُحتسب مصروفاً في الفترة التي تقع فيها. أمثلة: الكهرباء والتبريد والإيجار والرواتب والإصلاح والصيانة والدعم واشتراكات SaaS/PaaS/IaaS.
The cloud's financial pitch is turning CapEx into OpEx: pay as you go instead of buying for a guessed peak on day one.
والحجة المالية للسحابة هي تحويل CapEx إلى OpEx: ادفع بقدر ما تستخدم (pay as you go) بدل أن تشتري في اليوم الأول لذروة مُخمَّنة.
Maintenance is OpEx, not CapEx. Slide 32 lists "infrastructure maintenance" under CapEx. That is wrong under standard accounting (IAS 16 paragraph 12): day-to-day servicing and repairs are expensed as they occur. Only spending that adds an asset or extends or improves one (a major upgrade) is capitalised. If an exam item asks where routine maintenance belongs, answer OpEx and, in a short answer, note the slide's placement.
الصيانة من OpEx وليست من CapEx. الشريحة 32 تضع "صيانة البنية التحتية" تحت CapEx، وهذا خطأ وفق المحاسبة المعيارية (IAS 16 الفقرة 12): فالخدمة اليومية والإصلاحات تُحتسب مصروفاً عند وقوعها. ولا يُرسمَل إلا ما يضيف أصلاً أو يطيل عمره أو يحسّنه (كترقية كبيرة). فإذا سُئلت أين تنتمي الصيانة الروتينية، فأجب OpEx، واذكر في الإجابة القصيرة موضعها في الشريحة.
The case study setup (slides 30–31)
إعداد دراسة الحالة (الشريحتان 30–31)
A news streaming SME with 50 employees needs networking, web hosting and backups. Three assumptions make the comparison fair:
شركة صغيرة ومتوسطة (SME) لبث الأخبار فيها 50 موظفاً، تحتاج الشبكات واستضافة الويب والنسخ الاحتياطي. وثلاثة افتراضات تجعل المقارنة عادلة:
- Open-source software, so licence fees are zero on both sides.
برمجيات مفتوحة المصدر، فرسوم الترخيص صفر في الجانبين.
- Maintenance assumed equal on-premise and in the cloud, so it cancels and is left out of both totals.
الصيانة مفترضة متساوية في الحالتين، فتُلغى من المقارنة وتُستبعد من المجموعين.
- 3-year horizon, matching a typical server life (servers depreciate over 3 to 4 years).
أفق زمني 3 سنوات، يطابق عمر الخادم المعتاد (تُستهلك الخوادم خلال 3 إلى 4 سنوات).
Hardware: 5 servers, 1U each, each with 2 × Intel Xeon E5-2640 v2 (8 cores, 2 GHz, 20 MB cache, 95 W TDP), 16 GB RAM, 4 NICs with 4 ports, 5 TB SAS, a 460 W power supply. The fleet has 5 × 2 × 8 = 80 physical cores.
العتاد: 5 خوادم بحجم 1U، في كل منها 2 × Intel Xeon E5-2640 v2 (8 أنوية، 2 GHz، ذاكرة مخبئية 20 MB، 95 W TDP)، و16 GB RAM، و4 بطاقات شبكة بأربعة منافذ، و5 TB SAS، ومزوّد طاقة 460 W. ومجموع الأنوية الفعلية 5 × 2 × 8 = 80.
CapEx: the day-one bill (slide 33)
CapEx: فاتورة اليوم الأول (الشريحة 33)
| Itemالبند | Quantityالكمية | Cost (EUR)التكلفة (EUR) | Share of CapExالحصة من CapEx |
|---|---|---|---|
| Serversالخوادم | 5 × 3,500 | 17,500 | 25.4% |
| Total storage (SAN)إجمالي التخزين (SAN) | 5 TB | 35,000 | 50.9% |
| Networking (switches)الشبكات (المبدّلات) | 4 × 3,677.50 | 14,710 | 21.4% |
| Facilities (PDU, KVM switch) per rackالمرافق (PDU وKVM switch) لكل خزانة | 1 | 897 | 1.3% |
| Cooling equipment per rackمعدات التبريد لكل خزانة | 1 | 717 | 1.0% |
| Capital expenditureالنفقات الرأسمالية (Capital expenditure) | 68,824 | 100% |
فاتورة اليوم الأول: الخوادم 17,500، وSAN بسعة 5 TB بمبلغ 35,000، والمبدّلات 14,710، والمرافق (PDU وKVM switch) 897، ومعدات التبريد 717. والمجموع 68,824 EUR. ولاحظ أن SAN وحده نحو نصف CapEx (50.9%)، وليست الخوادم.
The slide uses European number format: 17.500 € means 17,500 EUR and 897,00 € means 897.00 EUR. The "KVM" here is a keyboard-video-mouse switch, rack hardware, not the KVM hypervisor.
تستخدم الشريحة الصيغة الأوروبية للأرقام: 17.500 € تعني 17,500 EUR، و897,00 € تعني 897.00 EUR. و"KVM" هنا هو keyboard-video-mouse switch، أي عتاد في الخزانة، وليس KVM hypervisor.
OpEx: the meter that keeps running (slide 34)
OpEx: العدّاد الذي لا يتوقف (الشريحة 34)
power: 5 servers x 308 W = 1,540 W = 1.54 kW
1.54 kW x 8,760 h = 13,490.4 kWh/yr
x 0.22 EUR/kWh = 2,967.89 EUR/yr
slide shows 2,962 EUR/yr (rounding)
cooling: 5 x 385 W = 1,925 W = 1.925 kW
1.925 x 8,760 = 16,863 kWh/yr
x 0.22 = 3,709.86 EUR/yr
slide shows 3,702 EUR/yr
rent: 5 m2 x 5 EUR/m2 per month x 12 = 300 EUR/yr
annual OpEx = 2,962 + 3,702 + 300 = 6,964 EUR/yr
3-year OpEx = 8,885 + 11,106 + 900 = 20,891 EUR
(6,964 x 3 = 20,892; the slide rounds)
TCO (3 yr) = CapEx + 3 x OpEx
= 68,824 + 20,891
= 89,715 EUR
per year 89,715 / 3 ≈ 29,905 EUR
per month 89,715 / 36 ≈ 2,492 EUR
per server per month 89,715 / 5 / 36 ≈ 498 EUR
split: CapEx 68,824 / 89,715 = 76.7%
OpEx 20,891 / 89,715 = 23.3%
SAN alone: 35,000 / 89,715 = 39.0% of the TCO
Budget energy from the measured draw (308 W), never the power-supply label (460 W). The label is a ceiling: using it would give 5 × 460 × 8,760 × 0.22 / 1000 ≈ 4,433 EUR/yr, an overestimate of about half.
احسب الطاقة من الاستهلاك المُقاس (308 W)، لا من ملصق مزوّد الطاقة (460 W). فالملصق سقف أعلى، واستخدامه يعطي 5 × 460 × 8,760 × 0.22 / 1000 ≈ 4,433 EUR/yr، أي مبالغة بنحو النصف.
Cooling costs more than computing: PUE
التبريد يكلّف أكثر من الحوسبة: PUE
For every 308 W of IT load the room spends another 385 W removing the heat. Power usage effectiveness (PUE) = total facility power / IT equipment power. Ideal is 1.0.
مقابل كل 308 W من حمل تقنية المعلومات، تنفق الغرفة 385 W إضافية لإزالة الحرارة. وPower usage effectiveness (PUE) = طاقة المنشأة الكلية / طاقة معدات تقنية المعلومات. والقيمة المثالية 1.0.
That is "at least" 2.25 because UPS losses and lighting are not counted. The industry average was about 2.50 in 2007 and about 1.56 in 2024, and hyperscale sites run well below that. A small server room with a generic air conditioner is far less efficient than a purpose-built data center, which is one structural reason the cloud can undercut on-premise running costs.
وهي "على الأقل" 2.25 لأن خسائر UPS والإضاءة غير محسوبة. وكان متوسط الصناعة نحو 2.50 في 2007 ونحو 1.56 في 2024، ومراكز hyperscale أقل من ذلك بكثير. فغرفة خوادم صغيرة بمكيّف عادي أقل كفاءة بكثير من مركز بيانات مُصمَّم لهذا الغرض، وهذا أحد الأسباب البنيوية التي تجعل السحابة أرخص تشغيلاً.
Why 89,715 EUR is a lower bound
لماذا 89,715 EUR حدّ أدنى
- Personnel: named on slide 29, never priced. Often the largest operating cost in traditional IT.
الموظفون: مذكورون في الشريحة 29 ولم يُسعَّروا قط، وهم غالباً أكبر تكلفة تشغيلية في تقنية المعلومات التقليدية.
- Maintenance: assumed equal on both sides, so excluded.
الصيانة: مفترضة متساوية في الجانبين، فاستُبعدت.
- Licences and support: hidden by the open-source assumption (free licence, paid admin time).
التراخيص والدعم: أخفاها افتراض المصدر المفتوح (الترخيص مجاني، لكن وقت الإدارة مدفوع).
- Cost of capital, WAN bandwidth, off-site backup, refresh after year 3: not modelled.
تكلفة رأس المال، وعرض نطاق WAN، والنسخ الاحتياطي خارج الموقع، والتجديد بعد السنة الثالثة: غير مُنمذَجة.
PUE direction. PUE = total facility power ÷ IT power, so it is always ≥ 1, and lower is better. Writing IT ÷ total gives 0.44, a number below 1 that cannot be a PUE.
اتجاه PUE. PUE = طاقة المنشأة الكلية ÷ طاقة تقنية المعلومات، فهو دائماً ≥ 1، والأقل أفضل. وكتابة تقنية المعلومات ÷ الكلي تعطي 0.44، وهو رقم أقل من 1 لا يمكن أن يكون PUE.
TCO understates. An option saying "the TCO includes all costs of ownership" or "the TCO overstates the real cost" is false: personnel, licences, capital cost and bandwidth are excluded, so the true cost is higher.
TCO يقلّل من التكلفة. أي خيار يقول "TCO يشمل كل تكاليف الملكية" أو "TCO يبالغ في التكلفة الحقيقية" خاطئ: فالموظفون والتراخيص وتكلفة رأس المال وعرض النطاق مستبعدة، فالتكلفة الحقيقية أعلى.
Annual vs three-year. 6,964 is per year; 20,891 is three years of OpEx. TCO adds CapEx once to three years of OpEx: 68,824 + 3 × 6,964, not 3 × (68,824 + 6,964).
سنوي أم ثلاث سنوات. 6,964 للسنة الواحدة، و20,891 هو OpEx لثلاث سنوات. وTCO يضيف CapEx مرة واحدة إلى ثلاث سنوات من OpEx: 68,824 + 3 × 6,964، وليس 3 × (68,824 + 6,964).
Everything on one card
كل شيء في بطاقة واحدة
On-premise TCO cheat card
بطاقة ملخّص TCO للبنية المحلية
- Five drivers: hardware, housing, power and cooling, personnel, upgrades.
خمسة مصادر: العتاد، والإسكان، والطاقة والتبريد، والموظفون، والترقيات.
- CapEx: upfront assets, depreciated. OpEx: recurring running cost, including maintenance.
CapEx: أصول مقدّمة تُستهلك. OpEx: تكلفة تشغيل متكررة، ومنها الصيانة.
- CapEx = 17,500 + 35,000 + 14,710 + 897 + 717 = 68,824 EUR (SAN ≈ half).
CapEx = 17,500 + 35,000 + 14,710 + 897 + 717 = 68,824 EUR (وSAN نحو النصف).
- OpEx = 2,962 + 3,702 + 300 = 6,964 EUR/yr, 20,891 EUR over 3 years.
OpEx = 2,962 + 3,702 + 300 = 6,964 EUR/yr، و20,891 EUR على 3 سنوات.
- TCO = 68,824 + 20,891 = 89,715 EUR ≈ 498 EUR per server per month.
TCO = 68,824 + 20,891 = 89,715 EUR، أي نحو 498 EUR لكل خادم شهرياً.
- PUE ≥ (308 + 385) / 308 = 2.25 vs industry ≈ 1.56.
PUE ≥ (308 + 385) / 308 = 2.25 مقابل متوسط الصناعة نحو 1.56.
- Lower bound: personnel, licences, capital cost, bandwidth excluded.
حد أدنى: الموظفون والتراخيص وتكلفة رأس المال وعرض النطاق مستبعدة.
Check yourself
اختبر نفسك
Under standard accounting, where does routine maintenance of a server belong?
وفق المحاسبة المعيارية، أين تنتمي الصيانة الروتينية لخادم؟
Routine maintenance does not create or extend an asset, so it is OpEx (IAS 16 paragraph 12). Slide 32 lists it under CapEx; that placement is the error to watch for. Being spent on infrastructure does not make a cost capital.
الصيانة الروتينية لا تُنشئ أصلاً ولا تطيل عمره، فهي OpEx (IAS 16 الفقرة 12). والشريحة 32 تضعها تحت CapEx، وهذا الموضع هو الخطأ الذي يجب الانتباه له. فكون الإنفاق على البنية التحتية لا يجعله رأسمالياً.
CapEx is 68,824 EUR and annual OpEx is 6,964 EUR. What is the 3-year TCO?
CapEx يساوي 68,824 EUR، وOpEx السنوي 6,964 EUR. ما قيمة TCO لثلاث سنوات؟
TCO = CapEx + 3 × OpEx = 68,824 + 20,891 ≈ 89,715 EUR. A adds only one year of OpEx. B multiplies CapEx by three as if the hardware were bought every year. D is only the three-year OpEx.
TCO = CapEx + 3 × OpEx = 68,824 + 20,891 ≈ 89,715 EUR. الخيار A يضيف سنة واحدة فقط من OpEx. وB يضرب CapEx في ثلاثة وكأن العتاد يُشترى كل سنة. وD هو OpEx لثلاث سنوات فقط.
Five servers draw 308 W each, all year, at 0.22 EUR/kWh. What is the annual energy cost?
خمسة خوادم يستهلك كل منها 308 W طوال السنة، بسعر 0.22 EUR/kWh. ما تكلفة الطاقة السنوية؟
1.54 kW × 8,760 h = 13,490 kWh, × 0.22 ≈ 2,968 EUR (the slide shows 2,962). A uses the 460 W power-supply rating. C just reuses the 1,540 W fleet draw as if it were euros. D is the three-year power total.
1.54 kW × 8,760 h = 13,490 kWh، وبضربه في 0.22 نحصل على نحو 2,968 EUR (والشريحة تعرض 2,962). الخيار A يستخدم تصنيف مزوّد الطاقة 460 W. وC يعيد استخدام استهلاك الأسطول 1,540 W وكأنه يورو. وD هو مجموع الطاقة لثلاث سنوات.
The room spends 385 W of cooling for every 308 W of IT load. What PUE does that imply?
تنفق الغرفة 385 W على التبريد مقابل كل 308 W من حمل تقنية المعلومات. ما قيمة PUE الضمنية؟
PUE = total facility power / IT power = (308 + 385) / 308 = 2.25, and "at least" because UPS and lighting are not counted. A inverts the ratio. B is 385/308, which forgets to add the IT load to the facility total. C is the 2024 industry average, not this room.
PUE = طاقة المنشأة الكلية / طاقة تقنية المعلومات = (308 + 385) / 308 = 2.25، و"على الأقل" لأن UPS والإضاءة غير محسوبة. الخيار A يقلب النسبة. وB هو 385/308، أي نسي إضافة حمل تقنية المعلومات إلى المجموع. وC هو متوسط الصناعة في 2024، لا قيمة هذه الغرفة.
Why is the 89,715 EUR TCO best read as a lower bound?
لماذا يُقرأ TCO البالغ 89,715 EUR على أنه حد أدنى؟
Every excluded item would push the real cost up. Ignoring resale value and falling prices would push it down, and depreciation only spreads CapEx over time without changing the total.
كل بند مستبعد كان سيرفع التكلفة الحقيقية. أما تجاهل قيمة إعادة البيع وانخفاض الأسعار فكانا سيخفضانها، والاستهلاك (depreciation) يوزّع CapEx على الزمن فقط دون أن يغيّر المجموع.