One on One, líder de e-learning no Caribe, atende aos estudantes com uma plataforma segura e elástica na AWS

Por Manuel Cuellar, arquiteto de soluções do setor público na AWS.

One on One Educational Services (One on One), uma empresa sediada na Jamaica, líder no fornecimento de soluções de e-learning no Caribe, atende às necessidades dos alunos por meio de sua plataforma gerenciada na Amazon Web Services (AWS). A empresa já ajudou mais de 1 milhão de estudantes em mais de 10 países. A solução apoia na aquisição de novos conhecimentos em diferentes áreas de negócio – em uma região particularmente vulnerável aos efeitos climáticos, onde condições adversas são constantes.

A One on One trabalha com a AWS para atender às necessidades dos usuários de forma segura e elástica, reduzindo custos de gerenciamento. Neste post, analisaremos o recente crescimento da organização e como os principais serviços da AWS foram integrados em sua arquitetura para ajudá-los a escalar.

Imagem 1. Presença da One on One no Caribe

Atendendo às necessidades dos estudantes do Caribe ANTES E DEPOIS da pandemia

Como resultado das medidas de saúde, o Ministério da Educação, Juventude e Informação jamaicano (MOEY) selecionou a One on One como o provedor oficial da escola virtual no país. O sistema de gestão de aprendizagem ( Learning Management System, ou LMS) da empresa, conhecido como One on One for Classroom®, foi selecionado para entregar tutoriais on-line e educação a todos os alunos na Jamaica.

A plataforma apoiou 44.025 alunos a completar o currículo necessário, apesar da interrupção ocorrida com a pandemia. Após 4 meses de uso (de Abril a Julho de 2020) foram registradas mais de 50 aulas, em 63 temas diferentes, com uma média de frequência diária de 300 a 600 alunos por aula. One on One for Classroom® atingiu uma média de 12.000 alunos por dia, com um total de 235.520 alunos ao longo do período.

Como resultado da colaboração bem-sucedida e entrega da plataforma na Jamaica, a One on One fez uma parceria com a Universidade das Bahamas para oferecer seu serviço educacional on-line. Através de um acordo com o Departamento de Educação das Bahamas, mais de 6.000 aulas serão ministradas exclusivamente na plataforma educacional da One on One.

Além disso, a Aprendizagem e Educação Continuada ao Longo da Vida (CELEARN), através de cursos online, também será oferecido para o mercado geral do Caribe. Os alunos poderão utilizar a plataforma da instituição para se inscrever e acessar as aulas e o material, através de um modelo orientado por demanda.

O compromisso da One on One em oferecer educação de qualidade e oportunidades para os estudantes vai além da pandemia. Por exemplo, o Conselho de Exames do Caribe (CXC), unidade responsável pelas avaliações regionais, conduz as provas necessárias para candidatos a escolas secundárias e pós-secundárias nos países caribenhos. O CXC oferece o Certificado de Educação Secundária do Caribe (CSEC), que atesta o desempenho acadêmico dos alunos quando eles terminam seu ensino secundário. One on One for Classroom® foi projetado para atender aos alunos na preparação para execução do teste.

A plataforma permite que os alunos acessem o conteúdo em seu próprio ritmo, com uma ampla coleção de cursos ao vivo e sob-demanda, disponíveis para telefones celulares, tablets e computadores pessoais. Os alunos também têm acesso dedicado a instrutores com anos de experiência e conhecimentos específicos sobre o assunto em estudo. Com uma enciclopédia digital, os usuários também têm acesso interativo a recursos educacionais, com mais de 9.500 animações e 1.000 avaliações técnicas. Há também 75 laboratórios virtuais, simuladores em 2D e 3D, e vários exames de prática.

One on One for Classroom® possui elasticidade, segurança e economia de custos com a AWS

Usando a AWS, a One on One encontrou a elasticidade e a segurança que procuravam, bem como a economia de custos, durante o processo de criação de seu LMS.

Quadro 2. Arquitetura do One on One Classroom® – camada de apresentação Web

O portal da One on One experimentou um aumento inesperado na participação dos usuários em Abril de 2020. As solicitações se multiplicaram de algumas centenas para 12.000 em média, com um registro máximo de 20.000 usuários por dia.

Imagem 3. Conexões de usuários no One on One Classroom® entre Abril e Setembro de 2020.

Na camada de apresentação Web, para melhorar a elasticidade da plataforma, a One on One usou o serviço Amazon Elastic Compute Cloud com Self-Scale Group (Amazon Ec2) em três zonas de disponibilidade, o que fornecem tolerância a falhas e alta disponibilidade, utilizando locais isolados um do outro, dentro da região da AWS selecionada.

Imagem 4. Estatísticas da plataforma One on One Classroom® entre Abril e Setembro de 2020.

Após a parte de apresentação Web, na camada de banco de dados está o Amazon Aurora. Este elemento protege informações essenciais da plataforma, como pontuações, progresso, placares de líderes e informações de auditoria. Os desenvolvedores criaram um recurso personalizado que monitora a plataforma e automatiza o dimensionamento do banco de dados conforme o necessário, usando o AWS Lambda.

Quadro 5.  Arquitetura do One on One Classroom® – Camada de banco de dados

A imagem 5 ilustra como a camada de banco de dados é desenhada de forma a garantir os resultados esperados. As linhas a seguir explicam cada etapa do processo em detalhes.

One on One for Classroom® experimentou um pico recorde de 1.052.165 milhões em um único dia. Isso aconteceu com tempos de resposta elevados, aleatório, dada a saturação de conexões. Para melhorar a experiência do usuário, a equipe implantou rapidamente o Amazon RDS Proxy. Essa estratégia permite que a One On One manipule efetivamente volumes imprevisíveis de conexões,  implementando Grupos de Conexão e reutilizando conexões existentes no pool. Assim elimina-se o uso de recursos de memória e CPU necessários na abertura de cada nova sessão.

Quadro 6. Consultas diárias à base de dados entre Abril e Setembro de 2020

Em termos de segurança, a One On One usa o AWS Web Application Firewall para proteção contra ataques mal-intencionados, implementando listas de controle de acesso (ACLs), regras e condições que analisam o tráfego de entrada. A empresa também usa o AWS Certificate Manager para provisionar, gerenciar e implantar certificados do tipo Secure Socket Layer/Transport Layer Security (SSL/TLS) que permitem a comunicação segura de rede, bem como estabelecer a identidade do site pela Internet.

Imagem 7. Arquitetura do One on One for Classroom® – Segurança e gerenciamento de banco de dados.

A One on One otimizou seus custos operacionais com a AWS. A emrpesa eliminou a necessidade de comprar e/ou provisionar hardware que só seria aproveitado completamente durante seu pico de utilização (que é ocasional), estando o resto do tempo com sobra de recursos. Por exemplo, em uma situação monitorada, foi registrado que a utilização da plataforma é significativamente baixa durante as 9h às 16h, em dias úteis. Essa descoberta permitiu que a One on One implementasse o Amazon CloudWatch, que “dispara” alarmes nesses momentos para o AWS Lambda reduzir o tamanho da instância de banco de dados ao mínimo necessário operativo. Posteriormente, uma segunda função restaura as condições normais da plataforma, em período definido, e tudo de forma automatizada sem interação humana.

Para simplificar ainda mais a operação do banco de dados, mantendo o foco em melhorar o desempenho e a otimização de custos, a One on One também integrou uma camada de cache, que é usada para reter informações acessadas de forma recorrente. Essa camada é implementada usando o Amazon ElasticCache, e reduz significativamente as solicitações diretas ao banco de dados.

A One on One tem a missão de fornecer uma alternativa de estudo segura, moderna e elástica para a população caribenha. A profundidade e a abrangência dos serviços da AWS dão suporte à criação de uma solução escalável, altamente disponível e resiliente. A capacidade de reduzir custos permitiu que a empresa se concentrasse em seu objetivo e na expansão de seus serviços internacionalmente no Caribe.

Este artigo foi traduzido do Blog da AWS em Espanhol.

Sobre o Autor

Manuel Cuellar é arquiteto de soluções da Amazon Web Services no setor público. Manuel colabora com Dependências Governamentais, Instituições Educacionais e Organizações Sem Fins Lucrativos na América Central e no Caribe, apoiando-os em seu caminho para a inovação tecnológica e adoção

Revisores técnicos

Gabriel Paredes é arquiteto de soluções da Amazon Web Services no setor público. Gabriel presta consultoria técnica a Instituições Educacionais em toda a América Latina em sua otimização contínua de Serviços Digitais para estudantes.

Carlos Balcazar é arquiteto de soluções da Amazon Web Services no setor público. Carlos se dedica a orientar ativamente as Dependências Governamentais na Colômbia nos esforços de modernização de suas cargas de trabalho.