awsって最近すごいらしいね？あれいくらで作れる？を雑に見積もる #AWS

規模大きめの皮算用のお時間です。

まずはこちらのツイート

zoomの話じゃないけど、「awsって最近すごいらしいね？あれいくらで作れる？1000万くらい？」と聞かれたことはある
— じゃすてぃ🍖🐈駆け出しYouTuber (@justy_sh) June 9, 2020

そもそもAWSを作ることを考えたことは無かったなーと反省し
今後日本でも新しいクラウドサービスを1から作ることになる可能性も0ではないと思ったので
AWSのようなものを1から作ることを雑に考えてみましょう。

AWSとは

まずは1000万円で作れると思われているAWSってなんでしょうか。

まあAWSのHP見ろって話ですよね。

AWSとは

小学生でも分かるように言うと、すっげえクラウドサービスでしょうか。
どこかの国会議員には分からないかも知れませんがwwwwwww。

参考のためにWikipediaを引用すると

Amazon.comにより提供されているクラウドコンピューティングサービスである。
ウェブサービスと称しているが、ウェブサービスに限らない多種多様な
インフラストラクチャーサービスを提供している。

これらのサービスは全世界で22の地理的リージョンで提供されている(2019年9月現在)

AWSの有名なサービスにAmazon Elastic Compute Cloud (EC2) とA
mazon Simple Storage Service (S3) がある。

各組織が独自に保有し、仕様変更には長時間の物理的な作業を必要とするサーバファームと比較して
AWSは需要に応じた計算能力を、設定変更のみで速やかに提供出来ることが強みである。

クラウドの分野でのAWSの世界的シェアは33％前後で世界1位である

Amazon Web Services
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

サービスの公開時期は2006年7月で2020年7月で14年ほど経つ感じですが
現在クラウドサービスのシェアでは圧倒的に1位で提供しているサービス数も
正確に数えることができないほど提供されています。

単にWEBサービスを展開しているだけでは無いようなので
SaaSPaaSやIaaSの枠組みを超えた強大なWEBサービスであると思われます。

自分らもAWS多用しているので、無いとHP0になって死んでしまいます。
ソフトウェアエンジニアにとっては欠かせないサービスになっていると思います。

タイトルで言うAWSが単に機能や設備面の事だけで良いのか、運用面含めてまでの事か
分かりかねますが、運用まで行おうとするとさらにコストはかさみますよね。

クラウドサービスとは

知らない人のためにクラウドサービスが何と言うところも触れておきましょう。

これもWikipedia先生の項を見れば大体把握できると思いますが

クラウドコンピューティングはインターネットなどのコンピュータネットワークを経由して
コンピュータ資源をサービスの形で提供する利用形態である。

略してクラウドと呼ばれることも多く、cloud とは英語で「雲」を意味する。

クラウドの世界的な普及でオンラインであれば必要な時に必要なサービスを受けられるようになり
あらゆる作業が効率化され、社会の創造性を高めることに成功した。

クラウドコンピューティング
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

まとめると、クラウドのコンピューター資源を提供するサービスのことでしょうか。

クラウドサービスではインターネットなどのネットワークに接続されたサーバーが提供するサービスを
利用者はネットワーク経由で手元のパソコンやスマートフォンで使えます。

サーバーの所在地を意識せずに利用できる観点から、まるで雲の中にあるコンピューターを
地上から利用しているようなイメージが想定できるのでクラウドと読び
このクラウドの形態で提供されるサービスをクラウドサービスと言います。

従来はオンプレミスと呼ばれる、ITインフラのハードウェア自体を組織で保有して運用する方法が
主であったものの最近ではこのクラウドサービスを利用する場面が多くなってきています。

じゃあクラウドサービスを作るにはどうすれば良いの

ぶっちゃけクラウドサービスそのものを作った経験はないので正確なことは言えませんし
作ったことある人に聞いてもらうのが一番ですが、そもそもAWSが無かった時代は
作ったことがある人がいなかったんじゃないかと思います。

そんな時代に戻って考えてみることにしましょう。

クラウドサービスを作るのに何が必要か?

クラウドサービスが提供しているものをざっくりまとめると計算資源だと思います。
計算資源を提供すると言う機能を実現するのに必要になってくるもの
それがクラウドサービスを作るのに必要なものなんじゃないかと考えます。

計算資源は言い換えればサーバーの集合体なんじゃ無いかと思います。
これはもうデータセンターそのものであると言えます。

と言うことで、データセンターを作るのは必須かなと思います。

加えて単にデータセンターを作っただけでは計算資源の提供は出来ません。
計算資源の提供を実現するための枠組みであるソフトウェアが必要になります。

まとめるとハード面のデータセンターとその上で動作する計算資源を提供するためのソフトウェア
これが必要になると考えます。

データセンターってどうやって作るの?

データセンターを作ったことある人いらっしゃいますか？
自分は昔土方だったんで東京DSくらいしか作ったことはありません、今はIT土方ですけどね。

国内にもさくらインターネットなどのデータセンターが存在しますのでデータセンターを作った人に
聞いてもらうのが一番ですが、そこも考えてみましょう。

データセンターの内訳を
土地代,建設費,機器代金,設置費用,その他費用　の5つで考えます。

土地代

まずデータセンターを建てるのに必要になるものといえば土地

しかもどこでも良いわけでは無く、地盤の安定した土地であることが必要です。
データセンターで作業したことがある人なら分かると思いますが結構都心から離れた場所だったりします。
秘匿性の高さも重要だったりすると思います。データセンターだってバレるとやですもんね。

そういった土地勘のある人を雇って候補地を探すという作業を行なったのち、いい場所を選び
データセンターの建設を行うとします。

まずは広さを決めないと行けません。設備が置ける広さを確保しないといけないのですが
どれくらいの広さを想定すればいいかは分かりません。

ざっくり国内のデータセンターの広さから適当に決めてしまいましょう。

こちらの資料を見ると
国内データセンター延床面積予測を発表
超大規模データセンター（サーバー室面積5000㎡以上）とあるので
サーバー室の面積だけで5000平方メートルの土地を確保するとしましょう。

建築基準法の規定で容積率とかの問題があったかと思うので
建物を建てる部分の面積以上に土地が必要なはずです。

雑に倍の面積を用意するとしまして1万平方メートルの土地を買いましょう。

AWSは世界にたくさんのデータセンターを持っていますが土地の値段はまちまちだと思います。
1つには絞りきれませんので日本の地価で考えましょう。

1万㎡の地盤の良い土地ということで比較的最寄りの埼玉で考えましょう。

埼玉、地価で検索するとこちらがヒットしたので参考にします。
埼玉県の地価

ここから察すると1㎡あたり16万1670円のようですね。
この土地を買うために雇ったアドバイザーとかの費用も考えて
ざっくりキリよく20万円にしましょう。

そうすると1万㎡の土地の場合は

10,000 * 200,000 = 2,000,000,000

20億円くらいでしょうか？
土地代はこれくらいだと思いたいです。

建築費

データセンターの建設を1から一人でやると多分死ぬまでに終わらないんじゃ無いかと思います。
AWSのデータセンターのイメージ画像をみると

AWSより：

こんな感じのものを作らないと行けません。皆目検討つきません。
基本は資材費+人件費+設計費あたりの積み上げが建設費になると思います。

一人で資材を調達して、建てる人を確保して、設計して・・・・
気が遠くなるのでまあ、普通は大手のゼネコンさんにお願いをする形になると思います。

建設費ですがこちらの記事に
第3棟目となるデータセンターの建設に着工

延床面積：約3100㎡
ラック数：約500ラック
建築費用：全実装時約35億円

とあります。大体100㎡あたり1億円と推定しましょう。
建物の面積を5000㎡で考えると50億円程になるんじゃ無いでしょうか？

これだけだと土地の値段込みかかは分からないのですが
恐らくは土地の値段は含まれていないと思います。

この中にはデータセンターを維持するだけの仕組みに掛かるもの
空調や発電所、監視塔などの費用が全部含まれていることにしましょう。

機器代金

さて、無事に建設が終わりました。ここまでで
20億円の土地代金 + 50億円の建設費が掛かっています。
後には引けませんので、設置する機材を購入していきましょう。

延べ床5000㎡の建物だとしても、全ての面積をサーバーで埋めることはできないと思います。
通路とか、もろもろが必要なはずなので、埋められる場所は限られるはずです。

上記の記事には約500ラックとあるのでこれでいきます。
500ラック分のサーバーを買いましょう。

まず1ラックにどれだけのスペースがあるかと言うと1U単位でスペースがあります。
UとはUnitの頭文字で、1Uは1.75インチのことです。
1.75インチはメートル法で表すと44.45mmですかね。

大型のデータセンターに置けるラックの高さは知らないのですが、

こちらの記事をみると
データセンター事業者が教えるラックの正しい選び方－必要なラック電源・サイズ・耐荷重を見積もる

データセンターに置けるのは36-42Uくらいのラックだと思われます。
なので42Uのラックを500台にしたいと思います。
重さがどうたらとか、そう言うのはいったん置いておくことにします。

42Uのラックの代金はこちらを参考にすると
19インチマウント、42Uのみ　サーバーラック商品一覧

500台も買うんだからちょっと値引きしてもらうと、大体20万円くらいじゃないでしょうか、

ラック代金は500 * 200,000 = 100,000,000
1億円ですねーーーー!!!

結構いきますね。

つぎは本命のサーバー代金です。
自分で作ると言う選択肢もありますが、サーバー作ったこと無いので買います。

サーバーのスペックにもよるので、ここが一番難しいところです。
けちらず、一番いいやつにしましょう。

メーカー選びもすごく重要なポイントだと思うんですが
自分の好きなメーカーにしてしまいましょう。

ここでは個人的な思想ですっごい出るねでお馴染みのDELLのサーバーを選びます。

42Uのラックに積めるだけ摘みますが、全部サーバーではないはずです。
ぎゅうぎゅうに詰めると熱で死んでしまうので、隙間があるはずです。

またスイッチなどもないとイケないと思うので、全部が全部サーバーでないとします。
また予備電源装置などもないとダメでしょう。

42Uのラックに積める台数を考えると、上記のバッファースペースで12U~くらいを取ると
残りは30Uくらいかと思います。

こちらのサーバーを盛り盛りにすると・・・
DELLのサーバー

1台で1800万円ですね。
これが4Uサイズなので1ラックには7台おさまることになります。

全部合わせると3500台は買えるでしょうか。

500ラック * 7台 * 1台1800万円 = 63億円
計算間違いでしょうか？サーバー代金だけで63億円です。

ここに他の機器の代金も含めてしまい雑に65億円としましょう。結構な金額ですね。
てか、土地と建設費くらい掛かってません？

設置費用

サーバーを買ったら次は動かせるように設置しましょう。
設置したらOSの設定とかソフトのインストール、動作確認とかもしないとダメですよね。

手順を考えるとまず、
1.500Uのラックを配置して
2.そこに機器を取り付け
3.配線とかして
4.サーバーのOSとかの設定、インストール作業
5.動作確認
こんな作業があります。

ここでインフラエンジニアのみなさんが登場です。
ただし、全部が全部インフラエンジニアでなくてもいいところがあります。
簡単な作業はバイト君に任せましょう。

雇うのを
インフラエンジニア,バイト君としそれぞれ必要な人数を考えます。

作業1.2.5はバイト君が担当します。
作業3.4は専門性が高そうなのでインフラエンジニアが担務します。

作業1.2.5の工数を考えると
500Uラック1台の配置は10分
機器の取り付けは2時間
動作確認は2時間

こんなもんでしょうか、1日に２ラック分くらいは１人で行けるでしょうか？
そうすると作業量は500 * 0.5 * 8 = 2000時間

1日8時間の作業を時給1000円でやってもらいます。
2000時間 * 1000円 = 200万円

50人を雇ってぱぱっとやってもらえば5日ほどで終わるでしょうか？

作業3.4はインフラエンジニアが担当することにしますが
これはフリーランスとして雇うことを考えましょう。

作業3.4の工数を考えると
配線とかに4時間
サーバーのOSとかの設定、インストール作業に4時間
まあ同時並行的にやればもっと行けるでしょうが、まあ1日に1ラック分のみ行けるとします。

そうすると作業量は500 * 8 = 4000時間

フリーランスの時給を考えると月単価80万円として20日稼働なら
20日 * 8時間 = 160時間稼働なので800000円 / 160時間 = 5000円
時給5000円にしましょう。

作業量にかけると
4000時間 * 5000円 = 2000万円
フリーランスを25人やとって、1ヶ月くらいかかるんでしょうか。

ここまでで
・バイト君に200万円
・インフラエンジニアに2000万円
計2200万円

バッファをとって設置費用の予算は2500万円にしておきましょう。

その他費用

これだけの大きなプロジェクトになると、指揮系統や全体の設計を行う人たちが欠かせないはずです。
フリーランスで雇えるかとか、そもそも雇うために見つけるのにもお金が掛かります。

大体は人件費でしょうが、調査費など外部への委託費用などが結構あるんじゃないかと思いますので
なんだかんだの費用を1億円くらい見積もっておきましょう。

データセンター建設費用の合計

いやー作るぞって決めてから建設までに1年掛かりましたね、だいぶ早い方だとはおもいますけどね。
ここまでに掛かった金額をみてみましょう。

作ったものはサーバー台数3500台が収まる5000㎡の床面積を持つデータセンターです。

土地代: 20億円
建設費: 50億円
機器代金: 65億円
設置費用: 2500万円
その他費用: 1億円
データセンター建設費用合計 : 136億2500万円

データセンターがいくつ必要なのか？

AWSと同じサービスを提供するとしたらそもそもデータセンターが幾つ必要なのか？
AWSではリージョンという単位で各地域に拠点を持っていますが
リージョンは複数のデータセンターを組み合わせたものだと言われています。

つまり1つのデータセンターを作っただけでは同じ機能を提供することは難しく
複数のデータセンターを作らないといけないかと思います。

AWSでは24のリージョンがあると公表しています。

参考；AWS グローバルインフラストラクチャマップ

1つのリージョンで10個のデータセンターという単純計算にしてみましょう。
24リージョン * 10 = 240
これだけのデータセンターが必要なのかなと思います。

先ほど求めた1データセンターあたりの建設費用をかけてみると
136億2500万円 * 240 = 3,270,000,000,000
桁が多くて分かりづらいですが3兆2700億円くらいですかね?

インフラ、ハード面だけでの費用がこれくらいだと推定します。
1年で作るとか考えてしまったら大変なことになりますね。

クラウドサービス用のWEBアプリを作る

さて、ハード面の見積もりはだいたい良いでしょう。
ハードだけでは計算資源の提供は実現できないので
これを実現するためのソフトウェアを作らないと行けません。

ソフトウェアの開発費はそのほとんどが人件費でしょう。
ということで、人をたくさん雇ってAWSと同機能のソフトウェアを作ってもらうことにしましょう。

まず前提として、開発期間は1年(設計期間は別)と言うことにします。

設計

AWSを利用したことがある人は分かると思いますが、AWSは基本的にはブラウザーからアクセスして
AWSの画面を操作します。

ということでこの機能を実現するWEBアプリを作ることになると思います。
どんな設計なのか、AWSの機能を考えると寒気がします。

これを一人で設計すると恐らく人生が終わってしまうでしょう。
全部ITベンダーさんに丸投げしても良いんでしょうが、AWSさんはエンジニアを雇って
自分たちで作っていますよね。

ここは優秀な設計士をたくさん雇うことにしましょう。
めちゃくちゃ優秀なフリーランスの方を20人雇うことにしてみましょうか。
これだけいればいい感じの設計ができそうな予感がします。

さて、国内のフリーランス案件の相場から雇用金額を見積もってみましょう。
前に言語別では調べたことはありますが、職種別だと分かりません。

レXXックさんの案件からみてみると今日現在のMAXで月単価115万円くらいかなと思います。
もうちょっと色付けして月単価120万円にしてみましょう。

設計は20人 * 120万円 = 2400万円
月にこれだけ掛かります。

2-3ヶ月あればこの20人いれば大丈夫でしょうか？
2400万円 * 3 = 7200万円
よし、これだけ支払いましょう。

開発

サービス単位でソフトウェア開発エンジニアが従事して一気に開発を行うこととします。

AWSのサービス数はこちらのページを見ると
2020年AWS全サービスまとめ

だいたい180個近くあることになりますね。

サービス数180として、1つのサービスに掛かるエンジニア数を平均20人としましょう。
それで1年で開発してもらうとしましょう。

レXXックさんの案件からみてみるとソフトウェアの開発エンジニアの単価は80-90万円と言うところでしょうか？
頑張ってもらいたいので色を付けて月単価100万円支払うことにしちゃいましょう。
太っぱらーーー！！！

そうすると開発費用としては
180サービス * 20人 * 100万円 * 12ヶ月 = 43,200,000,000
432億円ですか？！？！

もし1年で出来上がったと仮定したら432億円ほどになりますね。

AWSのエンジニアの人数は分かりかねますが、数千人規模で抱えていてかつ
日本の単価よりも高い金額で雇用していると思うので、海外エンジニアを雇うと倍以上掛かると思います。

その他の費用

設計と開発の他にも細々とした費用はあると思います。
オフィスを借りてやるなら、オフィスの費用も掛かります。リモートワークでも全然出来てしまう業種ではあるので
必要はないかもしれませんが、この規模の物を作るのには拠点は有っても良いかなと思います。

開発にはツールを用意したり、サポート人員を用意したり、開発社以外の人件費やツールが掛かるかなと思いますので
そこらへんは雑費として見積もりましょう。

大きなところだと、3兆円で作ったデータセンターの管理をしたり、テストのための電源入れたりとか
インフラ管理の人件費が1データセンターあたり30人年収500万円で雇うと

240 * 30 * 500万円 = 360億円
これだけ維持費がいりますよね。

次に電気代、データセンターの電気代は恐ろしく掛かるようです。
電気代はサーバー1台あたりの電気代金で計算できそうですね。

見積もりに使ったサーバーが1600Wと書いてあったので、
1600Wを24時間一ヶ月フル稼働すると大体3万円強掛かるようです。

1ヶ月1台当たりなので、これを1つのデータセンター1年分の考えると
3500台 * 12ヶ月 * 31000円 = 1,302,000,000
13億円くらいですか・・・・・

全データセンターだと・・・
240 * 1,302,000,000 = 312,480,000,000

ん????
本当???

3124億円も電気代が掛かってしまいます。
これは電気代だけで死んでしまう計算ですね。
何かが間違っている気がします。

値引きしてもらったりして
ざっと3000億円くらいにしておきましょうかwwww

開発費の合計

設計費 : 7200万円
開発費 : 432億円
雑費 : 3000億円

ざっくり合わせて3437億7200万円ですね。キリが悪い!!!!
これ1年での費用なので、1年で作れないとやばいですね。

合計すると?!?!?!

ハードウェアの費用：3兆2700億円
ソフトウェアの費用：3437億7200万円

合計：3兆6127億7200万円

AWSを自分で1から作る場合は4兆円弱かかるようですね。

信じるか信じないかはあなた次第です！！！！

実際のところはどうなの？

一番早いのはAmazonの経営トップの方に聞くのが一番ですよね。
ジェフベゾスさんに聞いてみましょうか・・・

俺：「ねー、AWS作るのにいくらかかるん？」
ジェフ：なんて日だ！！！！
俺：「・・・・」

忙しすぎて答えてくれないようですね。

一応の目安としてこちらの記事にAWSの投資金額が載っています。

グーグルのクラウド事業が売上高1兆円に、先行くAWSは「あれ」が1兆円

	2015年12月期	2016年12月期	2017年12月期	2018年12月期	2019年12月期
北米	24億8500万ドル	51億3200万ドル	132億ドル	107億4900万ドル	117億5200万ドル
国際	6億5800万ドル	16億8000万ドル	51億9600万ドル	24億7600万ドル	32億9800万ドル
AWS	46億8100万ドル	51億9300万ドル	91億9000万ドル	97億8300万ドル	130億5800万ドル
コーポレート	18億100万ドル	15億8000万ドル	21億9700万ドル	20億6000万ドル	19億1000万ドル
合計	96億2500万ドル	135億8500万ドル	297億8300万ドル	250億6800万ドル	300億1800万ドル