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  在线学习平台疫情岁月正在线指导平台拜望性首页训导新闻化中国训导汇集商酌与兴盛商酌呈文

  新冠疫情产生从此,我国各行各业都正在为打赢这场战疫同心合力,训导行业也用己方的式样发扬着影响。受疫情影响,天下各地各级院校接连公布延期开学,为确保学生学业不离开,院校纷纷依托各样正在线训导平台推出线上课程,完成停课不绝教、停课不绝学。

  正在线训导视频拥有占用带宽资源多、及时性条件高的特征,其操纵或许会受宽带接入速度、DNS解析任事、高德注册基本汇集、网站信源等多个合节影响。对新冠疫情时期的正在线训导平台汇集视频展开衡量了解,客观评议正在线训导平台视频任事质料与题目,有帮于饱吹资源修设优化,推进学生线上研习体验,晋升我国疫情时期的复课复学效用。

  本文依托中国新闻通讯商酌院环球互联监测了解平台(以下简称信通院平台),抉择拥有代表性的正在线万友情测试用户举行采样测试,搜集有用样本量近50万条,并以此为基本对各训导平台的拜访本能展开商酌。本文最先简述了国表里视频质料测试的商酌进程及此次衡量的三类视频体验评议目标的寓意,然后从差别平台、运营商、区域三个维度对衡量数据举行统计了解,最终深化计议和了解了宽带接入速度、基本汇集、网站信源三个合节对中幼学生阅览正在线课程体验的影响,并举行总结。

  疫情时期,中幼学生正在家中阅览正在线训导视频时对视频的质料体验与阅览贸易类网站视频(如腾讯视频、优酷视频)形似,会核心合凝视频的恭候年华、播放流通度、视频懂得度、播放胜利率等目标的体验感想,任一目标本能低落都邑直接影响用户的体验。

  正在早期商酌中,商酌职员实验通过合理修设汇集QoS参数来普及用户阅览视频体验,如国际电信定约(ITU)正在G.1010提倡[1]中从用户角度修筑了主流多媒体任事对QoS参数(时延、丢包率等)的容忍度模子。然而跟着用户对视频任事质料条件的不息普及,视频质料评估核心从以汇集为中央的QoS向以用户为中央的QoE演进。2008年,视频质料专家组(VQEG)初次造订了用户主观评测的细致铺排,并已毕了Multimedia PhaseI(多媒体第一阶段)呈文[2],但同时存正在本钱高、测试境遇受限、无法及时评测等谬误。随后,Yanjiao Chen[3]等提出了基于方向QoS参数的客观质料模子来间接预测QoE的本领,并指出基于大数据驱动和数据开掘身手的QoE模子将成为异日视频质料评估的兴盛对象。2016年,Hyunwoo Nam[4]等通过开采YouSlow视频检测插件,搜集了环球100多个国度和区域越过四十万条YouTube测试样本,商酌了解了初次缓冲年华、卡顿率、在线学习平台疫情岁月卡顿次数、视频比特率变动四类目标对视频阅览体验的影响水准。

  本文按照国际模范机合、机构商酌功劳及中国通讯模范化协会(CCSA)对正在线]的模范条件,基于大数据统计了解和数据开掘身手,操纵客观QoE的评议本领,抉择并测试了初次缓冲年华、视频卡顿率、视频播放胜利率三项目标(如图1所示),用于我国正在线训导平台的视频任事质料评估。

  指从中幼学生用户动手点播正在线训导视频到视频动手播放的恭候时延,单元为毫秒(ms)。按照CCSA模范条件,当初次缓冲年华大于5秒时,对应MOS得分2,用户体验较差。

  又称卡顿年华比,指中幼学生用户正在视频阅览年华内,视频播放显现从头缓冲加载的恭候缓冲总时延占阅览年华的比例。按照CCSA模范条件,当卡顿率大于2%时,对应MOS得分2,以一堂课40分钟准备,视频卡顿率2%意味着每堂课均匀存正在48秒卡顿,用户体验较差。

  指中幼学生用户正在阅览正在线训导视频时,视频胜利播放的次数与总点击拜访次数的比值。

  按照天下中幼学生正在线训导平台操纵环境调研,本文抉择了用户界限最广、最具代表性的四家天下性中幼学正在线训导平台,国度中幼学汇集平台、腾讯教室、学而思网校、清北网校,基于友情测试用户的实正在正在线训导平台拜访测试,展劈头到端视频体验与多个合节联动了解。

  按照2020年4月获取的监测统计结果(如表1所示),四家正在线训导平台的初次缓冲年华均优于贸易视频网站,此中清北网校的初次缓冲年华本能最优,为465.25ms;卡顿率方面,四家平台的卡顿率低于十万分之二,均优于贸易视频网站;视频播放胜利率方面,腾讯教室和清北网校的胜利率优于贸易视频网站。

  按照2020年4月运营商监测结果(如表2所示),我国三大运营商(中国电信、中国联通、中国搬动)的宽带用户拜访正在线训导平台全体本能较为非凡,均匀初次缓冲年华为538.34ms,均匀卡顿率低于万分之一,均匀视频播放胜利率为92%。训导网、广电等其他运营商用户拜访正在线训导视频的初次缓冲年华和卡顿率略差于三大运营商,视频播放胜利率优于三大运营商。

  按照2020年4月差别区域的监测结果(如表3所示),中部的初次缓冲年华本能最优,为509.15ms;中部、西部的视频卡顿率本能最优,均低于十万分之一,略优于东部;西部的视频播放胜利率本能最优,为94.83%。

  中幼学生倡议一次正在线训导视频拜访的全进程,高德注册广泛由多个合节组成(如图2所示),征求宽带接入速度、DNS解析任事、基本汇集、网站信源等,任何合节显现题目都或许影响阅览网上课程的体验。

  宽带接入速度:用户的宽带接入汇集速度直接影响正在线训导视频的体验效率。宽带接入速度紧要受限于运营商修设带宽,同时家庭上钩境遇也会对接入速度爆发影响,如网课终端本能(平板电脑、准备机等)、WiFi信号强弱、是否存正在多机联网等[6]。

  DNS解析任事:用户拜访正在线训导视频时,最先要通过DNS解析任事器对视频网站举行域名解析[7],DNS解析本能广泛采用DNS解析时延举行量化。据监测,用户正在阅览正在线%的DNS解析时延低于200ms,能够满意用户操纵需求。但即使DNS解析体系产生滞碍,则会要紧影响互联网拜访。

  基本汇集:从用户接入段到正在线训导视频网站节点之间过程的运营商汇集,广泛拜访节点越挨近用户,视频阅览体验越好。三大运营商陈设的CDN及缓存资源较为雄厚,其网内用户阅览正在线训导视频时大局部直接拜访到省内节点,但其他运营商用户会显现更多的跨网拜访环境。

  网站信源:网站信源是用户拜访正在线训导视频的目标点,紧要征求网站任事器、CDN实质节点、正在线指导平台拜望性运营商实质缓存镜像等。信源陈设数目、差别信源节点任事不同都或许影响正在线训导视频的阅览效率。

  因为寻常环境下DNS解析任事能够满意中幼学生阅览正在线训导视频的体验需求,本章将核心了解宽带接入速度、基本汇集、网站信源对正在线课程阅览体验的影响。

  为商酌宽带接入速度对学生用户阅览正在线训导视频的影响,通过对照了解正在线训导平台监测数据,修筑了接入速度与初次缓冲年华、卡顿率、视频播放胜利率的合连。必要证实的是,以下接入速度数据由家庭无线途由器测试所得,消释多机等家庭上钩境遇影响,反应了用户实质接入速度环境。

  初次缓冲年华与接入速度合连如图3所示,从图中能够看出,初次缓冲年华与接入速度呈负合联性,即接入速度越大,初次缓冲年华越幼,但当接入速度越过10Mbps后,初次缓冲年华不再显现极端明显的下降。

  视频卡顿率与接入速度合连如图4所示,从图中能够看出,卡顿率与接入速度合联性不大,只要正在接入速度极低(2Mbps)时,片面样本卡顿率增大,但正在其他接入速度下,也会显现卡顿环境。从全体测试环境看,除片面样本表四家正在线训导平台卡顿率均低于万分之一,用户接入速度根本不会影响视频卡顿率。

  视频播放胜利率与接入速度合连如图5所示,从图中能够看出,视频播放胜利率与接入速度合联性不大,任何接入速度下都邑显现视频播放不堪利的环境,用户接入速度根本不影响视频播放胜利率。

  综上,宽带接入速度仅影响用户阅览正在线训导视频的初次缓冲年华,也即是用户从吁请视频到视频动手播放的恭候年华,但当接入速度抵达10Mbps以上,初次缓冲年华受接入速度的影响削弱。

  为普及汇集新闻的呼应速率,下降源站负载压力,晋升用户体验[8][9],近年来CDN加快身手被渊博利用。本次测试的四家正在线训导平台均操纵了第三方云平台或CDN任事商的实质分发任事,任事商征求网宿、腾讯云、金山云、百度云等。别的,少少运营商也会将热门实质缓存到当地,完成用户就近拜访。据监测,目前99%以上的用户吁请能够同网就近拜访,64.97%的拜访直接正在省内已毕(如图6、表4所示)。

  按照拜访信源节点的职位差别,从用户接入段到网站信源之间途径的基本汇集也差别。为商酌基本汇集对学生用户阅览正在线训导视频的影响,通过对了解正在线训导平台及汇集监测数据,分同网同省、同网跨省、跨网三类拜访职位,修筑了基本汇集与初次缓冲年华、卡顿率、视频播放胜利率的合连。为消释宽带接入速度影响,正在了解初次缓冲年华时仅准备接入速度大于10Mbps的测试样本。

  从表5、图7能够看出,用户拜访同网同省的信源节点时,初次缓冲年华、视频播放胜利率本能显然较优,拜访同网跨省节点时本能次之,拜访跨网节点时本能相对较差。以上三种环境中,正在线训导平台的卡顿率均低于万分之一,无显然变动。

  综上,大局部正在线训导视频拜访直接正在省内已毕,不必绕转运营商骨干汇集,CDN及缓容身手的渊博操纵进一步削弱了运营商骨干网对视频拜访体验的影响。从测试环境看,拜访的信源节点越挨近用户,视频阅览体验越好,用户拜访同网同省节点时,

  初次缓冲年华、视频播放胜利率本能显现明显晋升。从各正在线训导平台测试环境看,腾讯教室的同网同省拜访比例偏低,初次缓冲年华、视频播放胜利率本能或许受到影响。

  为商酌网站信源数目对学生用户阅览正在线训导视频的影响水准,通过对照了解正在线训导平台监测数据,修筑了分省信源数目与初次缓冲年华、卡顿率、视频播放胜利率的合连。同样为消释接入速度影响,正在了解初次缓冲年华时仅准备接入速度大于10Mbps的测试样本。

  从图8(a)能够看出,初次缓冲年华与信源节点数目全体呈负合联,随信源数目填充,初次播放时延先神速低落,尔后迟缓递减。当信源数目高于80后,初次播放时延不再显现明显下降。从图8(b)-(c)能够看出,卡顿率和视频播放胜利率与信源数目合联性不大,随信源数目填充,卡顿率和视频播放胜利率没有显然变动。

  除信源数目表,用户拜访差别信源节点的视频阅览体验也不尽相似。为商酌差别信源节点对学生用户阅览正在线训导视频的影响水准,通过对照了解正在线训导平台监测数据,修筑了各信源节点与初次缓冲年华、卡顿率、视频播放胜利率的合连。为消释宽带接入速度和基本汇集影响,只统计了同网同省拜访数据,同时正在了解初次缓冲年华时仅准备接入速度大于10Mbps的测试样本。

  初次缓冲年华与网站信源合连如图9所示,从图中能够看出,统一正在线训导平台差别信源节点的初次缓冲年华差异较大,最大抵达秒级。

  卡顿率与网站信源合连如图10所示,从图中能够看出,仅学而思网校片面信源节点卡顿率略高,其余平台节点卡顿率均正在万分之一以下,差别信源节点的卡顿率相差不大。

  视频播放胜利率方面,统一正在线训导平台差别信源节点的视频播放胜利率差异较大,国度中幼学汇集平台和学而思网校多个信源节点胜利率偏低,片面节点胜利率为0,无法为用户供给任事。

  综上,网站信源数目仅影响用户阅览正在线训导视频的初次缓冲年华,当信源数目高于80后,初次缓冲年华受节点数目标影响削弱。别的,用户拜访差别信源节点阅览体验不同性显然,高德注册初次缓冲年华差异可抵达秒级,片面节点无法供给任事。从各正在线训导平台测试环境看,学而思网校差别信源节点的初次缓冲年华、视频播放胜利率不同偏大,国度中幼学汇集平台差别信源节点的视频播放胜利率不同偏大。

  总体而言,按照信通院平台监测数据,四家正在线训导平台的本能程度也许确保中幼学生流通阅览正在线课程,有用保险了学生疫情时期的寻常研习,但片面平台也存正在视频播放胜利率偏低的题目。正在线训导视频体验影响合节方面,本文了解了宽带接入速度、基本汇集、网站信源三个合节对初次缓冲年华、卡顿率、视频播放胜利率三类视频体验目标的影响。

  为抵达最佳的线上课程阅览体验,宽带接入速度宜正在10Mbps以上,同时应合切家庭上钩境遇影响,操纵无线接入时避免多机联网;正在线训导平台正在选取CDN节点时不光要合切节点数目,还应合切节点笼盖界限,提倡腾讯教室进一步拓展CDN笼盖界限,晋升用户同网同省拜访比例;第三方云平台或CDN任事商应优化节点调剂战术,确保用户就近拜访,同时应不断监测信源节点任事本能,做好负载平衡,当某一节点压力过大或显现滞碍时,实时将流量调剂到备份节点,保险用户寻常操纵;运营商应不断优化基本汇集本能,加大各样正在线训导平台信源引入力度,为宽敞中幼学生正在线研习保驾护航。别的,商酌中也侦查到少少正在线训导平台正正在操纵视频切片等身手,异日将进一步琢磨此类身手对正在线训导视频体验的影响。

  [5]中国通讯模范化协会.宽带速度测试本领固定宽带接入:YD-T2400-2012.2012.

  [6]谢玉琴,胡志涛,陈帆.家庭宽带营业质差投诉了解与途由器处理计划[J].电信身手,2019,000(002):69-71.

  [7]王云岚,李增智,薛军,等.基于DNS的负载平衡算法商酌[J].准备机工程与利用,2002(04):11-13.

  本文刊载于《中国训导汇集》杂志2020年6月刊,作家为李原、王一雯、杨哲、张子飞,作家单元为中国新闻通讯商酌院。责编:项阳。

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