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Fallstudie: University of Western Australia

2014

Das Centre for Software Practice (CSP) ist eine Forschungs- und Entwicklungseinrichtung innerhalb der Fakultät für Softwareentwicklung, Informatik und Mathematik an der University of Western Australia (UWA). Das Zentrum wurde 2006 gegründet und schuf praktische Lernangebote für Studenten, die Softwareentwicklung an der UWA studieren, und forscht über die Auswirkungen von Technologie auf Online-Communitys, Open-Source-Entwicklung und Informatik im Gesundheitswesen.

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Online-Kurse, sogenannte MOOCs, haben die Hochschulbildung revolutioniert. Einer der Gründe hierfür war die Entstehung von Cloud-Plattformen wie AWS."

David Glance
Professor, University of Western Australia

Die Herausforderung

2012, nach der Vereinbarung einer Partnerschaft mit der Stanford University, um eine umfangreiche offene Online-Kurs-Plattform (MOOC) einzurichten, entwickelte CSP Class2Go, um mehrere Online-Kurse und ‑Prüfungsbewertungen über das Web bereitzustellen. Dazu benötigte das Zentrum eine Infrastruktur, die in der Lage war, Kursmaterial zu verwalten – etwa Video-Streaming, Online-Tests und Prüfungen für Programmierer – und für mehrere 1 000 Online-Teilnehmer bereitzustellen. Die Infrastruktur sollte für die Bereitstellung neuer Kurse skalierbar sein und die Interaktion mit Teilnehmern ermöglichen. Zusätzlich musste das CSP Class2Go ohne Unterstützung Dritter finanzieren, d. h. es hatte ein begrenztes Budget für die Infrastruktur.

Gründe für Amazon Web Services

CSP wählte Amazon Web Services (AWS), weil Skalierbarkeit, Kosten, Funktionen und Entwicklungsstand der AWS Cloud perfekt für Class2Go geeignet waren. "Wir haben gar keine anderen Anbieter in Betracht gezogen", sagt Professor Glance. "AWS ist auch sehr einfach zu benutzen. Wir richteten die Class2Go-Infrastruktur innerhalb eines einzigen Nachmittags ein."

CSP stellt die Class2Go-Lösung auf Webservern bereit, die auf neun Amazon Elastic Compute Cloud-Instances (Amazon EC2) laufen. Amazon Simple Queue Service (Amazon SQS) sendet Daten an die Webserver und Elastic Load Balancing verwaltet den Datenfluss zwischen der Softwareplattform und den einzelnen Amazon EC2-Instances. Die Infrastruktur ist so eingerichtet, dass Amazon Simple Email Service (Amazon SES) auf einer Instance Studenten-Mails verwaltet und auf einer anderen Prüfungen für Programmierer verarbeitet. "Wenn ein Student Code eingibt, wird dieser zur Benotungs-Instance gesendet, die ihn bewertet und Feedback gibt", sagt Professor Glance.

Die Plattform verwendet eine MySQL-Datenbank auf Amazon Relational Database Service (Amazon RDS), um die Kursdaten zu indexieren. So kann Class2Go die Noten und Interaktionen der Studenten erfassen, während sie die einzelnen Kurse durchlaufen. Außerdem werden automatisch Backup-Snapshots und Read Replicas der Studentendaten erstellt. Das Zentrum verwendet auch Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), um Material zu speichern, wie etwa Videos und Online-Tests.

Die Vorteile

CSP startete die erste Produktionsumgebung von Class2Go schnell und effizient, zu einem Bruchteil der Kosten einer früheren Online-Plattform. CSP hatte zuvor mit Abteilungen der australischen Regierung zusammengearbeitet, um MMEx zu entwickeln – eine Online-Plattform, mit der Fachleute im Gesundheitswesen in ganz Australien Patientendaten sicher und effizient austauschen können. "Die Bereitstellung der elektronischen Gesundheitsplattform MMEx kostete 300 000 USD und wir brauchten drei oder vier Monate, bis die erste Produktionsumgebung lief", sagt Professor Glance. "Mit AWS kostete Class2Go etwa 200 USD im ersten Monat und unsere aktuellen Betriebskosten belaufen sich etwa auf 1 500 USD pro Monat."

AWS half CSP, seine Produktionsumgebung schnell und effizient anzupassen, um die sich entwickelnden Anforderungen von Class2Go zu erfüllen. "Hinsichtlich Betriebszeit, Reaktionsfähigkeit und Funktionsumfang waren wir sehr erfolgreich. Wir konnten zum Beispiel nahtlos zu einer größeren Amazon EC2-Instance wechseln, als der Arbeitsspeicher unzureichend wurde", erklärt Professor Glance. "Für den Tagesbetrieb ist das eine Infrastruktur, die man aufbaut und sich damit nicht mehr beschäftigen muss."

"Online-Kurse, sogenannte MOOCs, haben die Hochschulbildung revolutioniert", so Professor Glance. "Einer der Gründe hierfür war die Entstehung von Cloud-Plattformen wie AWS." AWS im Bildungswesen, eine Einrichtung, die Förderungsvorschläge von akkreditierten Universitäten für akademische Forschung bewertet, hat dem Zentrum einen Zuschuss in Höhe von 10 000 USD zur Ergänzung seiner MOOC-Initiative gewährt. Das CSP nutzte den Zuschuss, um für 130 Studenten je eine Amazon EC2-Instance für praktische Übungen bereitzustellen. "Wir nennen dieses Konzept 'Bring your own server'", sagt Professor Glance. "Wir sind überzeugt, dass es ein großer Vorteil für Studenten ist, dass sie während der gesamten Ausbildung in Softwareentwicklung einen Teil der Cloud zur Verfügung haben." Wenn das Experiment erfolgreich verläuft, wird das Modell auf andere Kurse an der UWA ausgedehnt.

Dank der Skalierbarkeit von AWS konnte CSP das Fundament für zukünftiges Wachstum legen. "Da wir immer mehr Kurse anbieten, erwarten wir, dass die Studentenzahlen von etwa 2 500 auf 20 000 bis 30 000 ansteigen werden", sagt Professor Glance. "Wenn ein Kurs plötzlich besonders beliebt wird, würden über 100 000 Personen auf das System zugreifen. Mit AWS sind wir darauf vorbereitet, solch einen Zuwachs zu bedienen."


Über die University of Western Australia

Das Centre for Software Practice (CSP) ist eine Forschungs- und Entwicklungseinrichtung innerhalb der Fakultät für Softwareentwicklung, Informatik und Mathematik an der University of Western Australia (UWA).

Vorteile von AWS

  • Zuverlässige und einfache Bereitstellung von Online-Kursen (MOOCs)
  • Zuschuss in Höhe von 10 000 USD im Rahmen des Programms "AWS im Bildungswesen"
  • Reduzierung der monatlichen Betriebskosten auf 1 500 USD

Genutzte AWS-Services

Amazon EC2

Der Web-Service Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) stellt sichere, skalierbare Rechenkapazitäten in der Cloud bereit. Der Service ist darauf ausgelegt, Cloud Computing für Entwickler zu erleichtern.

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Amazon S3

Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) ist ein Objektspeicherservice, der branchenführende Skalierbarkeit, Datenverfügbarkeit, Sicherheit und Leistung bietet.

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Amazon SQS

Amazon Simple Queue Service (SQS) ist ein vollständig verwalteter Nachrichtenwarteschlangen-Service, der das Entkoppeln und Skalieren von Microservices, verteilten Systemen und serverlosen Anwendungen ermöglicht.

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Elastic Load Balancing

Elastic Load Balancing verteilt eingehenden Anwendungsdatenverkehr automatisch auf mehrere Ziele wie Amazon EC2-Instances, Container, IP-Adressen und Lambda-Funktionen.

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Amazon SES

Amazon Simple Email Service (Amazon SES) ist ein Cloud-basierter Service zum Senden von E-Mail, der Digitalmarketingpersonal und Anwendungsentwicklern hilft, Marketing-, Benachrichtigungs- und Transaktions-E-Mails zu senden.

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Amazon RDS

Amazon Relational Database Service (Amazon RDS) erleichtert Ihnen das Einrichten, Verwalten und Skalieren einer relationalen Datenbank in der Cloud.

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