KIES Co., Ltd.

Hintergrund

Als spezialisierte Organisation, die Lehrmaterialien für die Kawaijuku Group produziert, erstellt und verwaltet KIES Bildungs­videos und digitale Materialien an Standorten in Nagoya (Chikusa North Building) und Tokio (Oji-Kamiya und Yotsuya). Da die Bildung sich rasch digitalisierte, stieß die Infrastruktur in allen Bereichen an ihre Grenzen, sodass eine vollständige Überholung sowohl für das Management als auch für die IT zu einer dringenden Priorität wurde.

Herausforderungen

Datenwachstum im Petabyte-Bereich überfordert bestehende Speicherlösungen
Mit dem umfassenden Einsatz eines LMS (Learning Management System) ab 2021 stiegen die Arten und das Volumen der von KIES verwalteten Daten, darunter Bildungs­videos, Videokurse, digitale Lernmaterialien und Bewertungsdaten, rapide an. Der vorhandene Speicher (ca. 160 TB) war schnell ausgelastet und das gesamte Datenvolumen erreichte den Petabyte-Bereich. Nächtliche Synchronisationen und Backups zwischen den Standorten schützten die Tagesproduktion nur knapp, doch die Infrastruktur konnte mit dem Wachstum nicht Schritt halten und der Mangel an Kapazität und Skalierbarkeit wurde zu einer chronischen operativen Belastung.

35-Sekunden-Kurssuche: Altlasten bremsen die Produktion
Im Altsystem (IA-Server + SAS HDD Speicher) dauerte jede Kursextraktion in der LMS-Produktionsanwendung etwa 35 Sekunden. Für Mitarbeitende, die routinemäßig mit Tausenden von Kursen und Zehntausenden von Inhalten arbeiten, summierten sich diese Verzögerungen zu einem enormen Zeitverlust und reduzierten die Produktionseffizienz erheblich. Zudem erreichten zentrale Server und Speicher um 2020 das EoL (Ende des Supports), und eine reine Kapazitätserweiterung reichte nicht mehr aus. Der Neuaufbau der veralteten Umgebung von Grund auf und die Migration auf eine integrierte Plattform, die dem stetig wachsenden Bedarf standhalten kann, wurden dringend erforderlich.

Die Produktion darf nicht stillstehen: Nankai-Trog-Risiko und dringender BCP-Bedarf
Nagoya, Sitz der Hauptverwaltung und des Hauptstandorts, liegt im Gebiet, das voraussichtlich von einem Nankai-Trog-Erdbeben betroffen sein wird. Datenverlust oder Betriebsunterbrechungen im Katastrophenfall würden sich direkt auf die Auslieferung von Lernmaterialien an Schüler auswirken, die sich auf Aufnahmeprüfungen vorbereiten. Wenn die Produktion von digitalen oder gedruckten Materialien zum Erliegen käme, wäre der Einfluss auf die Bildungsdienstleistungen der gesamten Kawaijuku-Gruppe unvermeidbar. Der Aufbau einer standortübergreifenden Datensynchronisation und einer BCP-Umgebung, um die Produktion auch im Notfall aufrechtzuerhalten, war nicht nur ein IT-Thema, sondern eine Priorität des Top-Managements.

Lösung

Bei der Erneuerung der Produktionsumgebungen für digitale und Video-Lernmaterialien hat KIES die Funktionalität von QNAP NAS genutzt.

Das grundlegende Ziel war es, das schnell wachsende Volumen an digitalen und Video-Lernmaterialien sowie die über viele Jahre gesammelten Bildungsdaten zu verarbeiten und zuverlässig zu speichern. Nach der Bewertung verschiedener Konfigurationen konzentrierte sich KIES auf die verbesserte Funktionalität des QNAP NAS, das bereits testweise eingesetzt wurde, und kam zu dem Schluss, dass der Einsatz der passenden Appliance-Server nicht nur die Kosteneffizienz, sondern auch den Betrieb und die Verfügbarkeit verbessern würde.

Während für einige Kernfunktionen allgemeine IA-Server verwendet werden, läuft der Großteil der Umgebung auf QNAP Appliance-Servern unterschiedlicher Spezifikationen, die jeweils für den vorgesehenen Zweck ausgewählt wurden. Für Umgebungen, die eine hohe Datenbankleistung erfordern, aber nur relativ geringe Datenmengen speichern, hat KIES eine Virtualisierungsplattform für die Produktion auf All-Flash-NAS aufgebaut, auf der Produktionsanwendungen/-datenbanken und AD-Server gehostet werden. Für große Datenmengen wie Videos hat KIES eine Bearbeitungs- und Archivierungsumgebung auf hochkapazitivem Speicher mit SSD-Caching eingerichtet und durch standortübergreifende Datenübertragung eine BCP-Umgebung geschaffen.

Die verschiedenen mit QuTS hero (QTS) bereitgestellten Anwendungen ermöglichen es, die Umgebung zuverlässig und einfach aufzubauen, was auch die Betriebs- und Wartungseffizienz verbessert hat.

Ergebnisse

Eine stabile Plattform für die Speicherung und Bereitstellung von Bildungsvideos
Durch den stufenweisen Aufbau der Umgebung betreibt KIES nun Daten im Petabyte-Bereich stabil. Die Implementierung von QNAP NAS hat eine Speicherplattform mit hoher Kapazität geschaffen, die Bildungsvideos und digitale Lernmaterialien zuverlässig speichert und eine Umgebung für das effiziente Management der Daten bietet, die für die Bereitstellung von Videos für abwesende Studierende sowie für die Produktion und Archivierung von Videokursen benötigt werden.

Ein Backup-Ziel im Normalbetrieb, eine Produktionsumgebung im Notfall
KIES hat sich von einer ausschließlich auf allgemeinen IA-Servern basierenden Konfiguration entfernt und die fortschrittlichen Funktionen von Appliance-Servern von QNAP und anderen Anbietern genutzt. In Kombination mit Cloud-Infrastruktur und allgemeinen IA-Servern wird so ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Bereitstellungskosten, Betrieb und Wartung, Produktivität und Datenschutz erreicht. Im Normalbetrieb dient QNAP NAS als Speicher für die Archivierung und Bereitstellung von Videos sowie als Backup-Ziel für die Produktionsumgebung digitaler Lernmaterialien. Im Notfall ermöglicht die virtuelle Umgebung auf dem NAS, dass die Produktion digitaler Materialien auf Mindestniveau fortgeführt werden kann, bis die Hauptumgebung wiederhergestellt ist.

Schnellere LMS-Produktion mit All-Flash NAS
Mit All-Flash NAS hat KIES die App/DB-Umgebung, die Tausende von Lernkursen und Zehntausende von Inhalten für die Produktion von LMS-Videos und digitalen Lernmaterialien verwaltet, deutlich beschleunigt. Die Kursextraktion in der LMS-Produktionsanwendung (PostgreSQL-Umgebung) wurde schneller bestätigt – von 35 Sekunden auf unter 1 Sekunde im Vergleich zum bisherigen Speicher (gemessen während des operativen Tests der eingesetzten Konfiguration).
KIES hat zudem sein Netzwerk aufgerüstet und eine Umgebung mit bis zu 40 Gbps intern und 10 Gbps oder mehr zwischen den Standorten aufgebaut. Dies ermöglicht eine reibungslose Datenverarbeitung und nutzt das volle Potenzial des All-Flash NAS.

Eine BCP-Umgebung auf Basis von standortübergreifender Synchronisierung
Da Videodaten groß sind (einschließlich der Masterdaten für die Bearbeitung), wird jede Nacht eine vollständige Synchronisierung zwischen den Standorten durchgeführt. Für LMS-Daten wurde neben einer redundanten Kernserver-Konfiguration eine temporäre Produktionsumgebung in einer anderen Region eingerichtet und mit den Kernservern synchronisiert, um die Geschäftskontinuität im Falle einer Katastrophe zu gewährleisten.