技术分享:如何构建低延迟跨国互动教学白板

上周,我们介绍了即构新推出的自研互动白板,依托成熟的亿级用户实时信令网络,即构互动白板具备“音视频实时同步、百人实时在线协作、跨国跨网无差别体验”等独特优势。

我们提供了互动白板的体验APP,大家可以亲自感受即构互动白板的使用效果。

点击这里下载体验APP(支持iOS、Android、Web)

在线课堂中,互动白板的跨国体验关系着服务的可用性。那么,如何实现跨国教学中白板的高效互动呢?基于在音视频、信令服务近20年的技术积累,下面我们将分享即构互动白板在解决跨国互动“延迟高、协作难”的方案及技术实践。

跨国教学场景中,老师和学生往往有一方不在国内,若白板服务商全球节点部署不足,容易出现跨国网络通信延迟高、不稳定等难题,并导致以下问题:

  • 外教国外教学时,容易掉线,影响老师的教学节奏、学生的上课进程;
  • 老师和学生双方延迟过高,难以进行有效的课堂互动,教学质量难以提升;
  • 网络差时,容易出现下载课件失败,导致无法打开课件。

即构的跨国通信优化方案,实现了服务集群的全球部署,并通过统一接入、课件内容分发、上传下载优化等手段,保障跨国教学场景下白板的优质体验。

全球部署

在线教育用户跨国场景中,用户的地域分布主要呈现以下特点:

  • 用户主要在国内,少量国外用户
  • 用户主要在国外,少量国内用户

我们通过在国内和国外部署服务集群,支持客户根据用户地域分布特点切换国内和国外集群,让集群离大部分用户更近,实现大部分用户就近接入、快速访问。

对于少部分需要跨国访问服务集群的用户,我们通过在全球部署多个代理中心,实现用户的就近接入、快速访问。
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网络接入优化

传统的https需要重复建立连接,每次tcp连接都需要3次握手,在跨国场景中,网络网络环境更加复杂,该缺点被放大,增加了传输延时。为此,我们在网络通讯方面引入了QUIC传输协议。QUIC协议既吸收TCP和UDP的优点,又对当前网络环境有优良的适应性,尤其是在弱网环境下能保证数据传输的可靠、稳定和高效。通过在客户端和白板信令服务中间接入层采用基于QUIC协议通讯的接入调度服务,提高这最后一公里的传输效率,优化了弱网环境下的接入质量,降低网络延时。同时,通过在全球多地部署网络调度节点,基于用户IP信息实现精准调度,实现用户的就近接入访问,从整体上实现网络接入优化。
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课件内容分发

基于云服务厂商提供的对象存储能力,即构实现对课件的存储与分发。在开启全站加速后,可以利用云厂商的全球CDN加速节点进行内容分发,实现客户就近下载课件资源,确保课堂内来自海内外的老师和学生都能快速打开课件。

上传下载优化

随着课件功能越来越丰富,课件大小也在逐渐增大。在弱网状态下,大课件的上传和下载往往很容易失败。究其原因在于,课件的上传和下载一般采用https/http协议,在客户端弱网条件下,很难在一定时间内下载完成课件数据,超时失败后重新下载依然面临同样问题,导致老师和学生一直无法打开课件。

即构的优化方案是从客户端入手,互动白板SDK通过一整套的文件断点上传和断点下载机制来兼容弱网场景,确保完成课件的上传和下载,让课堂有序进行。

通过对跨国白板互动中的各个关键环节进行针对性优化,即构在实践中明显的提升了跨国课堂的白板互动体验,有效的改善课堂效率。

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