在2020年新冠肺炎疫情防控期間，為保障“停課不停學(xué)”的順利開展，教育部與各家網(wǎng)絡(luò)科技平臺相繼推出了服務(wù)于大中小學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)平臺。報告指出，“停課不停學(xué)”以來，國內(nèi)在線直播教學(xué)學(xué)習(xí)平臺表現(xiàn)相對穩(wěn)定，得到了多數(shù)學(xué)校的認可和應(yīng)用，如國家中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)云平臺、騰訊課堂、釘釘、Welink、中國大學(xué)MOOC直播平臺、ZOOM、學(xué)而思、網(wǎng)易有道、超星直播客戶端、超星學(xué)習(xí)通同步課堂、優(yōu)課聯(lián)盟、優(yōu)學(xué)院、高校邦平臺、好大學(xué)在線、Cctalk、UMU、智慧樹等。通過調(diào)研分析不難發(fā)現(xiàn)，不管是在產(chǎn)品功能還是服務(wù)方面，各個平臺并未真正地拉開差距。每家都有自己獨特的服務(wù)方向，不同的只是服務(wù)方式上的大同小異。

報告顯示，在線教學(xué)平臺的功能要求目標包括可直播、可交互、不卡頓、低延遲、不掉線、無宕機等。其業(yè)務(wù)架構(gòu)整體來說包含3層，第一層是數(shù)據(jù)源，其中包含接結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫、緩存數(shù)據(jù)REDIS、混存數(shù)據(jù)等;第二層為功能模塊組合，包含常規(guī)的課程任務(wù)、考試任務(wù)、權(quán)限服務(wù)、考點服務(wù)等;第三層是數(shù)據(jù)分析檢索平臺和網(wǎng)校管理平臺，以及Web和APP的展示平臺。

據(jù)報告分析，在線教學(xué)平臺提供基礎(chǔ)內(nèi)容的技術(shù)前提保障主要呈現(xiàn)出三個特征：一是呈現(xiàn)知識的客戶端包括PC、手機、Pad等;二是教師和學(xué)生的通信網(wǎng)絡(luò)需要保障2M以上的帶寬，服務(wù)商需要1T以上;三是服務(wù)器多依賴于第三方的云服務(wù)平臺來提供，如百度云、阿里云、騰訊云、華為云等。報告對百度智能云、阿里云、騰訊云、華為云四種云視頻會議系統(tǒng)進行了對比分析得出，四種視頻會議軟件均能夠支持同時參與會議人數(shù)在300人的會議，其中騰訊會議、釘釘、華為WeLink目前對于30人以內(nèi)的視頻會議均能夠免費使用，足以滿足大多數(shù)日常會議，均推出專業(yè)版滿足企業(yè)客戶的需求，專業(yè)版同時參會人數(shù)支持到300人以上，均不限時長、不限次數(shù)。

在大規(guī)模在線教學(xué)開展初期，“平臺崩潰”的消息不斷在網(wǎng)上傳出。報告對在線教學(xué)平臺的崩潰原因進行了分析，主要包括以下幾種。

一是因適配崩潰——在主播推流端。如今移動端手機直播占據(jù)著網(wǎng)絡(luò)視頻直播的主要地位，主流的手機系統(tǒng)無非就是iOS與安卓。相對而言，iOS的機型較少，在進行直播App制作時比較容易適配，而安卓手機廠商眾多，手機型號眾多，需要進行大量的機型適配、版本適配等。如果適配工作做不好，直播系統(tǒng)的運行就會崩潰。

二是高并發(fā)、突發(fā)性流量增長崩潰。在內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）中，用戶可以就近獲取所需內(nèi)容，解決網(wǎng)絡(luò)擁塞、延遲較高的問題。但是遇到突發(fā)性流量增長，分發(fā)網(wǎng)絡(luò)難以扛過流量高峰，對于用戶出現(xiàn)的卡頓、延時、花屏等問題，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)負載超標，難以均衡，不能保證用戶訪問速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性。

三是終端播放適配崩潰。觀看直播的用戶端是最終環(huán)節(jié)，推流過程中所有問題會集中在這里“爆發(fā)”。而播放器作為直播系統(tǒng)直面用戶的關(guān)鍵一環(huán)，直播App制作人員需要做多種分辨率的適配方案，只有在用戶直播觀看分辨率和直播流暢度之間找到合適的平衡點，才能給用戶帶來最佳的直播觀看體驗。用戶激增狀況下，系統(tǒng)難以滿足在用戶直播觀看市場分辨率和直播流暢度之間找到合適的平衡點。

四是盲目擴容導(dǎo)致應(yīng)用服務(wù)阻塞。對于接入層、應(yīng)用層、資源層沒有系統(tǒng)地擴容。遇到用戶激增，造成資源層的服務(wù)響應(yīng)時間過長，也會造成應(yīng)用層對外的請求響應(yīng)失敗，重試請求會繼續(xù)涌入，當數(shù)個應(yīng)用服務(wù)因過量請求阻塞后，外部請求會落入其余應(yīng)用服務(wù)上，于是就引起“雪崩”效應(yīng)，所有服務(wù)就都會崩潰。

五是限流降級流于形式，致使服務(wù)器壓力過大。限流降級本身是兩個不同的技術(shù)點，但是限流就是有損服務(wù)，有損服務(wù)又必須有良好的降級方案去應(yīng)對。限流從接入層到資源層都需要面對，降級更是需要在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計之初就需要考慮。在服務(wù)器量級不變的情況下，此次的用戶激增單純從限流降級的層面去處理根本不足以解決問題，直接導(dǎo)致服務(wù)器壓力過大崩潰。

報告結(jié)尾對在線教學(xué)平臺建設(shè)和發(fā)展提出了如下總結(jié)和建議。一是基礎(chǔ)平臺搭建需要過硬的平臺服務(wù)商。沒有過硬的基礎(chǔ)平臺體系，想獲得穩(wěn)定的產(chǎn)品基本是空中樓閣。穩(wěn)定的基礎(chǔ)平臺是需要時間積淀、不斷趟坑才能獲得的。二是滿足高并發(fā)的架構(gòu)必然帶來極高的研發(fā)成本以及運營成本。高并發(fā)不是架構(gòu)方案的模仿以及想當然的擴容，它需要架構(gòu)與業(yè)務(wù)的深度結(jié)合、認真的壓測準備以及團隊的整體意識提升。三是全棧式一體化解決方案是剛需。教育主管機構(gòu)和學(xué)校應(yīng)當盡可能選擇門檻較低、集成度高、覆蓋IaaS、PaaS到SaaS的全棧式一體化解決方案，以公共云的方式進行搭建，降低人員技術(shù)需求、降低安裝部署難度、提高系統(tǒng)驗收上線速度。四是彈性收縮的云端避免資源浪費。云上的彈性擴展不僅僅是應(yīng)對峰值那么簡單，傳統(tǒng)的虛擬化技術(shù)存在大量“峰值后浪費”，造成對資源的嚴重浪費，隨著云原生技術(shù)的普及，容器成為彈性擴容的新選擇，結(jié)合DevOps體系，既能夠彈性擴展，又能夠彈性收縮。此外，云上正在興起的Serverless，面對流量突增和突降，可以在保障應(yīng)用可用性的同時，降低波谷引起的閑置計算資源。五是多人互動教學(xué)、學(xué)生交流式學(xué)習(xí)等多種形態(tài)，未來可能還會有更多的新形態(tài)出現(xiàn)，這意味著在線教育的技術(shù)需求堆棧是極其復(fù)雜而且未知的，可能從支持萬人在線、多種交互到自動翻譯等不一而足，在線教育企業(yè)需要云上快速迭代的創(chuàng)新解決方案。

（徐靖程摘編）