一、系统定位与核心功能规划

搭建前先明确系统定位：是服务K12、高等教育还是职业培训?不同场景功能需求差异较大。核心模块通常包括：

直播教学模块：支持实时音视频传输、屏幕共享、课件演示(PPT/PDF/白板)，这是基础中的基础。教师端需实现一键开播、多画面切换;学生端要保证流畅观看，尤其在弱网环境下能自动降码率。

互动管理模块：课堂问答、分组讨论、实时投票、弹幕提问等功能必不可少。注意语音连麦的延迟需控制在500ms内，否则影响互动体验。

课程与资源管理：支持课程排期、课件上传(视频/文档/题库)、权限分级(如教师可编辑，学生仅查看)。关键点：课件存储建议用分布式系统(如MinIO)，避免高并发时资源加载失败。

数据与学情追踪：记录学生出勤、互动次数、作业完成率等，后期可结合算法生成学习报告。

二、技术架构选型要点

技术栈的选择直接决定系统稳定性和扩展性：

传输协议：

低延迟场景用WebRTC(适合1对1辅导)，但开发复杂度高;

高并发大班课用RTMP推流+HLS拉流，配合CDN分发，延迟约2-5秒但稳定性更好。

编解码优化：

视频编码首选H.265(节省50%带宽)，低配设备兼容H.264;

音频用Opus编码，支持动态码率调整，网络波动时优先保语音清晰度。

服务端架构：

微服务架构(如Spring Cloud)解耦业务模块，便于迭代;

信令服务用WebSocket实现指令实时同步(如举手、答题触发)。

数据库设计：

结构化数据(用户信息、课程表)用MySQL分库分表;

非结构化数据(日志、录播文件)用MongoDB或对象存储。

三、关键功能落地细节

降低延迟的实战方案

在教师端部署边缘节点，就近接入学生流量，减少路由跳转。

学生端启用QUIC协议(基于UDP)替代TCP，弱网环境下延迟降低30%。

高并发应对策略

课前预加载：开课前5分钟推送课件到本地缓存，避免集中下载卡顿。

动态扩容：通过K8s自动扩容信令服务器，如在线人数突增时秒级扩容。

教学工具集成

白板功能需支持多人实时涂鸦，同步精度控制在50ms内;

作业系统整合自动批改(选择题/填空题)和人工批改入口。

四、部署与运维避坑指南

硬件层：教师端建议i5以上CPU+独立声卡，避免直播时卡顿或杂音。

网络优化：

教师上行带宽≥10Mbps(高清推流必备);

服务器用BGP多线机房，三网接入保障联通性。

容灾设计：

推流中断时自动切换备份服务器，学生端无感知;

每日增量备份核心数据，故障回滚时间≤10分钟。

五、安全与成本控制

数据安全：

音视频传输全程TLS加密，录播文件加水印+DRM防录屏。

成本优化：

冷门时段课程调度到低配服务器，节省30%云计算开支;

学生端用软解码替代GPU加速，降低设备门槛。

六、分阶段实施建议

初期（1-2周）：最小化验证(MVP)，跑通教师开课→学生观看→互动→录播回放闭环。

中期（1-2月）：接入CDN、负载均衡，支持500人并发。

长期迭代：加入AI助教(自动生成板书摘要)、虚拟实验室等增值功能。

注：以上方案需根据实际用户量调整。若自研团队不足，可考虑SaaS方案快速上线(如用即构、声网SDK集成音视频)，但需注意数据自主性受限。