One on One satisface las necesidades de los estudiantes en el Caribe con una plataforma segura y elástica, construida en AWS

Por Manuel Cuellar, Arquitecto de Soluciones para Sector Público en AWS

One on One Educational Services (One on One), empresa basada en Jamaica, proveedor líder de soluciones de e-learning en el Caribe, satisface las necesidades de los estudiantes mediante su plataforma administrada, segura y elástica, construida en Amazon Web Services (AWS). One on One ha ayudado a mas de 1 millón de estudiantes en mas de 10 países. La solución establece los fundamentos para la adquision de nuevos conocimientos en diferentes areas de negocio – en una region especialmente vulnerable a efectos climatologicos, en donde las condiciones adversas son constantes.

One on One trabaja sobre AWS para satisfacer las necesidades de los usuarios de forma segura y elástica, y, a la par, reduciendo costos. En este post, vamos a revisar el crecimiento reciente de One on One y cómo se integraron servicios clave en su arquitectura para ayudarlos a escalar.

Imagen 1. Presencia actual de One on One en el territorio del Caribe

Satisfaciendo las necesidad de los estudiantes en el Caribe ANTES y DESPUES de la pandemia

Como resultado de las medidas sanitarias, el Ministerio Jamaicano de Educación, Juventud e Información (MOEY por sus siglas en inglés) seleccionó a One on One como el proveedor oficial de la escuela virtual en el país. El sistema de educación administrada (LMS) de One on One, One on One for Classroom®, fue seleccionada para entregar las tutorías y eduación en-linea a todos los estudiantes de Jamaica.

La plataforma ayudó a que 44,025 estudiantes completaran la currícula necesaria a pesar de la interrupción de la pandemia. Después de 4 meses de utilización (Abril a Julio, 2020) se reportaron más de 50 clases, en 63 diferentes tópicos, con una asistencia promedio de entre 300 y 600 estudiantes, al día. One on One for Classroom® alcanzó, en promedio, 12,000 estudiantes diarios con un total de 235,520 estudiantes durante todo el periodo.

Como resultado de la colaboración y entrega exitosa de la plataforma en Jamaica, One on One se ha asociado con la Universidad de las Bahamas para ofrecer en-linea su oferta educativa completa. Mediante un acuerdo con el Departamento de Educación de Bahamas, mas de 6,000 clases se van a entregar exclusivamente en la plataforma de educación de One On One.

Así mismo, Educación Continua y Aprendizaje Permanente (CELEARN, por sus siglas en inglés), a través de cursos en-línea, también será ofertado para el mercado general del Caribe. Los estudiantes podrán utilizar la plataforma de la institución para registrarse a las clases y obtener el acceso, en conjunto con el material, mediante un modelo bajo demanda.

El compromiso de One on One para entregar educación de calidad y oportunidades para estudiantes, va mas allá de la pandemia. Por ejemplo, el Consejo de Examinación Caribeña (CXC), dependencia regional encargada de evaluaciones regionales, realiza las puebas necesarias para los candidatos de a Escuela Secundaria y Post-Secundaria en países del Caribe. El CXC ofrece el Certificado Caribeño de Educación Secundaria (CSEC), el cual valora y certifica el logro académico de los estudiantes cuando terminan su educación secundaria. One on One for Classroom® esta diseñado para cumplir con las necesidades de los estudiantes en proceso de presentar este exámen.

La plataforma permite a los estudiantes accesar al aprendizaje a un ritmo propio, con una amplia colección de cursos en-vivo y bajo-demanda, disponibles en teléfonos móviles. tablets y computadoras personales. Los estudiantes tambien tienen acceso dedicado a entrenadoras con años de experiencia y conocimiento especifico en el tema en cuestión. Con una enciclopedia digital, los usuarios también cuentan con acceso digital interactivo a recursos educativos como: 9,500+ animaciones y 1,000 evaluaciones técnicas. También, existen 75 laboratorios virtuales, simulados en  2D y 3D, y múltiples exámenes de prueba.

One on One for Classroom® encuentra elasticidad, seguridad y ahorro en costos con AWSUtilizando AWS, One on One encontró la elasticidad y seguridad que estaban buscando, además del ahorro de costos, durante el proceso de construcción de su LMS.

Utilizando AWS, One on One encontró la elasticidad y seguridad que estaban buscando, además del ahorro de costos, durante el proceso de construcción de su LMS.

Imagen 2. Diagrama de Arquitectura de One on One for Classroom® – Capa Web

El portal de One on One experimentó un incremento inesperado en la concurrencia de los usuarios en Abril del 2020. Las peticiones provenientes de usuarios finales se multiplicaron de algunos cientos a 12,000 en promedio, con un record máximo de 20,000 usuarios, por día.

Image 3. Conexiones de usuarios a  One on One Classroom® entre Abril y Septiembre de 2020.

En la capa Web, para mejorar la elasticidad de la plataforma, One on One realizó una distribución del Grupo de Autoescalamiento de instancias  de Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon Ec2) en tres Zonas de Disponibilidad, las cuales orgánicamente proveen tolerancia a fallos y alta disponibilidad, al apalancarse de multiples locaciones, aisladas una de otra, dentro de la Region de AWS seleccionada.

Image 4. Estadísticas de la plataforma de One on One Classroom® para Abril-Septiembre de 2020.

Despues de la capa WEB, en la capa de base de datos se encuentra Amazon Aurora. Aquí se resguarda información esencial de la plataforma como puntuaciones, avances, tableros de clasificación e información de auditoría. Los desarrolladores han creado una función personalizada que monitorea la plataforma y automatiza el escalamiento de la base de datos conforme es requerido utilizando AWS Lambda.

Imagen 5. Diagrama de Arquitectura de One on One for Classroom® – Capa de Base de Datos

La imagen 5 ilustra como la capa de Base de Datos se encuentra arquitectada de manera que se aseguren los resultados esperados. Las siguientes lineas explican en detalle cada paso del proceso.

One on One for Classroom® experimentó un pico de peticiones record de 1,052,165 millones en un solo día. Esto se manisfesto con altos tiempos de respuesta, aleatorios, dada la sobresaturación de conexiones. Para mejorar la experiencia del usuario, el equipo rápidamente implemento Amazon RDS Proxy. Esta estrategia permite a One On One manejar de forma efectiva oleadas no-predecibles de conexiones mediante la implementación de Grupos de Conexiones y reutilizar conexiones ya existentes en el grupo y, así, eliminando el consumo de memoria y CPU requeridos en la apertura de cada nueva sesión

Imagen 6. Peticiones diarias a la Base de Datos de Abril a Septiempre de 2020

En cuanto a la seguridad de la plataforma, One On One utiliza AWS Web Application Firewall para protegerse de ataques maliciosos, implementando Listas de Control de Acceso (ACL), reglas y condiciones que analizan el tráfico de ingreso. One On One tambien hace uso de AWS Certificate Manager para aprovisionar, administrar y desplegar certificados de Secure Socket Layer/Transport Layer Security (SSL/TLS) que permiten la comunicación de red segura, además de establecer la identidad de la pagina web a través de Internet.

Imagen 7. Diagrama de Arquitectura de One on One for Classroom® – Capa de Base de Datos – Seguridad y Administración

One On One ha optimizado sus costos operacionales con AWS – han eliminado la necesidad de  comprar o aprovisionar hardware el cual se aprovecharía únicamente durante picos de utilización ocasionales, pero en estado oscioso el resto del tiempo. Por ejemplo, en una situación normal, se ha documentado que la utilización de su plataforma es significativamente baja durante los horarios de 9am a 4pm, en días hábiles; este hallazgo permitió a One On One implementar Amazon CloudWatch, el cual actualmente “dispara”, en horario predeterminado, una función AWS Lambda, la cual reduce el tamaño de la instancia de Base de Datos a un tamaño mínimo indispensable para su correcto funcionamiento. Una segunda función restaura las condiciones normales de la plataforma, en el horario establecido – todo de manera automatizada y nula interacción humana.

Para simplificar aun mas la operación de la Base de Datos, manteniendo el foco en mejorar el desempeño y optimización de costos, One On One tambien integró una capa de cache, la cual es utilizada para retener información accesada de forma recurrente. Esta capa, que contiene y reduce significativamente las peticiones directas a la base de datos, se implemento mediante la utilización de Amazon ElasticCache.

One on One tiene la misión de proveer una alternativa de estudio segura, moderna y elástica a la población del Caribe. La profundidad y amplitud de los servicios y funcionalidades que ofrece AWS, soportan la construcción de una solución escalable, altamente disponible y resiliente. La habilidad de reducir costos ha permitido que One On One se enfoque en su objetivo, ademas de permitirle expandir sus servicios internacionalmente en el Caribe.

Sobre el autor

Manuel Cuellar es Arquitecto de Soluciones para Amazon Web Services en Sector Público. Manuel colabora con Dependencias de Gobierno, Instituciones Educativas y Organizaciones sin fines de lucro en el territorio de CentroAmerica y Caribe, apoyándolos en su camino a la innovación  y adopción tecnológica.

Sobre los revisores

Gabriel Paredes es Arquitecto de Soluciones para Amazon Web Services en Sector Público. Gabriel provee consultoría técnica a Instituciones Educativas a lo largo de América Latina en su continua optimización de Servicios Digitales para estudiantes

Carlos Balcazar es Arquitecto de Soluciones para Amazon Web Services en Sector Público. Carlos se dedica a guiar activamente a Dependencias de Gobierno, en Colombia, en los esfuerzos de modernizacion de sus cargas de trabajo