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2024年4月26日发(作者：定长卿)

CyberLink Confidential - DO NOT REDISTRIBUTE

CTMS系統架構說明

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CyberLink Confidential - DO NOT REDISTRIBUTE

前言.............................................................................................................................................3

系統架構(System Infrastructure).................................................................................................3

一般型架構..........................................................................................................................3

擴充型架構..........................................................................................................................4

軟體架構(Software Infrastructure)...............................................................................................4

頻寬評估.....................................................................................................................................6

作業方式.....................................................................................................................................6

CTMS 使用者端的最低需求......................................................................................................7

CTMS 同時上線人數的評估......................................................................................................8

資料量的預估............................................................................................................................10

資料備份方式............................................................................................................................10

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前言

建置 CTMS 的時候，客戶往往會需要訊連提出系統架構、效能與資料安全的評估，以利採購軟硬體的明

確依據。根據此一需求，本文將依序探討系統架構、頻寬評估、作業方式、同時上線學習的效能、資料成長

量、與資料的備份等主題，讓客戶相關主管可以方便作決策。

系統架構(System Infrastructure)

根據一般客戶的環境及使用需求。我們對系統提出兩種架構。1. 一般型架構；2. 擴充型架構。此兩種架構

的差別主要在於擴充型架構提供了”內容自動複製” (Content Replication) 的能力。也就是，課程的內容會

根據設定，自動地被複製到各DCS(Distributed Content Server) 中，當使用者欲觀看課程時，系統會自

動將使用者導引到離使用者最近的DCS 伺服器來觀看課程，使得使用者觀看課程的品質可以不因於距離的

因素而受到影響。此外，日後，若因使用者人數的快速增加而使得伺服器無法負載龐大的使用者人數時，也

可透過增加DCS，來增加系統的同時上線人數。

一般型架構

總公司

(

台北

)

台

中

Internet

(VPN)

CTMS + DB Media Server

高雄

圖一

圖一為一般型的系統架構，我們在總公司放置兩台伺服器，一台安裝CTMS和Database，而另一台安裝

Media Server 。所有公司內的員工，皆可連接到總公司的CTMS 系統中來觀看課程。

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擴充型架構

DCS

總公司

(

台北

)

台

中

Media Server

Internet

(VPN)

CTMS + DB

高雄

圖二

圖二是擴充型架構，為了減輕總公司伺服器的負載，及改善分公司單位的使用者觀看課程的品質，我們可以

依據實際需要在分公司多增加DCS與Media Server。如此一來，當分公司的使用者在觀看課程時，CTMS

系統會將使用者導引到位於分公司內的DCS，也就是說，使用者觀看課程的內容是來自於同一個區域內的

DCS。當然，其觀看課程的品質，將會比原先的圖一的方式，來得順暢。而整個系統的負載將會被分攤到各

DCS中，將不會全部受限於總公司的系統效能。

由上面的敘述可知，擴充型架構比一般型架構的效能好，其原因在於不同位置的客戶端(Client)可選擇距離

的DCS來觀看課程，並利用DCS來分攤系統的負載以達到擴充性 (scalability)。因此將來如果要將一般型

升級為擴充型的系統架構時，只需要增加DCS，並且做適當的設定即可，無需大費周章的處理升級適宜。

軟體架構(Software Infrastructure)

軟體架構的部分可以用下列的圖形來說明：

CTMS 使用到的軟體/服務包含了： IIS (Web Server) , Tomcat, SQL Server, ftp ,SMTP等多項服務。

而Media Server 端就比較單純，只用到了 media service 的服務。

CTMS 前端由 IIS 當作 Web Server，當使用者存取靜態的網頁內容時，會直接由IIS 來處理。而當使用

者存取的內容是動態的網頁時，IIS 會透過ISAPI 將該請求(request)轉給Tomcat來處理，等到Tomcat

處理完畢後，再由IIS 將結果回應給使用者。而 ftp Service 的部分，一般的使用者並不會使用到此項服

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務，此項服務是用於當使用者使用 StreamAuthor 上載課程時，才會使用到此服務。SMTP 的目的在於發

送通知信。另外，CTMS是透過DTS定時將智邦與智易的變更資料匯入temp table中，再由CTMS 定時

至 temp table 中執行使用者匯入/更新的動作。當CTMS 需要將多媒體檔案放置到Media Server中時，

是透過Samba 的方式，放置到 Media Server中。

Media Server 主要目的是提供以streaming 的方式播放多媒體檔案(media)的能力。因為該機器的用途

為提供播放media 的影片，故啟用了 “Http 資料流與分佈” 的選項。使得使用者可以使用 Port 80連接

到 media server，可避免被防火牆所阻擋，以達更好的透通性。

CTMS

智邦

DTS

SMTP

Tomcat

(CTMS)

IIS

Ftp

Client

DTS

智易

Media

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頻寬評估

我們就經驗法則知道網頁教材對於頻寬的需求並不高，使用高度頻寬的是多媒體教材，因此在頻寬評估這一

部份，瓶頸將會發生在多媒體教材的部分。我們將就多媒體教材使用的頻寬作分析。

一般來說，單位內的網路通常是 100MB 的頻寬，所以，限制沒這麼大。但若總公司與分公司間的網路頻寬

是以較小頻寬的網路連接時，例如:T1。我們就需要多加考慮其對同時觀看多媒體的課程的人數限制。例如：

某公司使用ADSL，其總公司是對外頻寬為T3，各分公司的對外頻寬為T1。我們知道T1所提供的頻寬是

1.544 Mbps(一般只能使用8成，且假設該公司內部使用已約一半的頻寬)，而T3則是45M bps。假設多

媒體教材是以128k bps製作。總公司使用的是 T3，因此將可以容納140個同時讀取多媒體教材的學員。

而使用T1的分公司等單位，則可以容納4個同時讀取多媒體教材的學員。

T1 可供上線人數:

1.544 * 0.8 = 1.23 (MB) (理論可用頻寬)

1.23 * 0.5 = 0.61 (MB) (扣除日常作業後所剩餘頻寬)

T3 可供上線人數:

45*0.8 = 36 (MB) (理論可用頻寬)

36 * 0.5 = 18 (MB) (扣除日常作業後所剩餘頻寬)

18/0.128 = 140.6 (約可容納 140 個人同時上線)

= 610 (K)

610 / 128 = 4.7 (約可容納 4 個人同時上線)

作業方式

因為網路頻寬的限制，我們提供下列建議或方案來改善觀看課程的品質。

一般來說，課程的內容其種類可以分成兩大類：一種為多媒體的檔案(media)，另一種為非多媒體的檔案。

學員在觀看多媒體的內容時，media server 須持續的將影片透過網路傳送到使用者的電腦，所以其特性是

長時間地持續使用網路，且多媒體影片檔通常會使用較多的頻寬，所以，網路頻寬的好壞，會影響觀看的品

質。而非多媒體檔案的特性，則是在一開始的時候，即傳送到使用者的電腦上，使用者其實是在觀看已經存

在本機上(localhost)的資料，所以，當下載完畢後，使用者在觀看該內容時，其實就沒有再使用到網路了。

所以，如果課程的內容是像 Flash, doc ,ppt … 等類型的檔案時，這類的檔案通常不會太大。在單位時間內，

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很多使用者同時上線觀看該內容的機會也不太。(因為，如上一段所解釋的，該類型的檔案，會自動先下載至

本機內，因為該檔案通常也不大，所以，下載所需的時間不會持續很久，故有很多人同時在下載該檔案的機

會是很小的)。對於這類的課程，所需的頻寬是很小的，且並不會持續佔用很久。通常是可以不做特殊限制，

即可享有不錯的觀看品質。

若該課程內容是屬於多媒體的話，我們仍可透過使用 multiple bitrate 的方式，來提供比較好的觀看效果。

一個具有 multiple bitrate 的多媒體檔案在media server播放時，當網路的品質不好或頻寬不夠時，

media server 會自動變換比較合適的播放品質。所以，當網路變差時，因為media server自動切換到比

較合適的播放品質。所以，當網路擁擠時，使用者會發現系統會自動降低影像的品質但通常仍能維持滿順暢

的效果。甚至，當網路的頻寬處於非常擁擠，以至於連播放影片的最低頻寬要求都達不到時，甚至可以自動

將品質降到只播放聲音，暫不播放影像的部分。

另外，CTMS在線上課程中有提供分時分流的功能，在開課的時候可以對於某個班次的可觀看時間做限制，

如圖三所示。因此不在可觀看的時段學員將不可以觀看課程；藉由指定不同班次的學員在不同的時段觀看課

程，可以達到減輕Media Server負載的目的。

若想將特殊時段只保留給特定的人士，也可採用此方法。

圖三

CTMS 使用者端的最低需求

使用端的最低系統需求：

u 硬體需求

CPU: P3 700 以上

RAM: 128 MB 以上 (Windows 98, Windows 2000 Pro)

256 MB 以上 (Windows XP …. )

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u 軟體需求

作業系統: windows 98 以上

IE 6.0 以上

Media Player 6.4 以上

音效卡、喇叭或耳機

CTMS 同時上線人數的評估

之前同時上線的人數是藉由頻寬做依據而得出的，就內部網路100M bps 而言，頻寬通常不會是問題所在；

同時上線人數將會卡在伺服器上面。因此訊連內部做了伺服器效能的測試，機器的規格如下：

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CTMS：

Server Software Specification

Database

Web server

CTMS program

Windows 2000 Server

Microsoft SQL 2000

IIS 5.0

Version 3.1 build 1027

Server Hardware Specification

Motherboard

Chipset

CPU

RAM

HDD

MSI 845G MAX (MS-6580 v1.X)

Intel 845G chipset (788 FC-BGA)

Intel Pentium 4 - 2.53 GHz

DDR266 -1 GB

Maxtor 60GB 7200RPM Ultra ATA-133

Media Server

Server Hardware Specification

Motherboard

Chipset

CPU

RAM

HDD

MSI 845G MAX (MS-6580 v1.X)

Intel 845G chipset (788 FC-BGA)

Intel Pentium 4 - 2.0 GHz

DDR266 -1 GB

Maxtor 80GB 7200RPM Ultra ATA-133

Server Software Specification

Web server

CTMS program

Windows 2000 Server

IIS 5.0

Version 3.1 build 1027

由上面規格的機器測試出的網頁教材的結果如下：

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我們可以發現在 200 ~ 250 個同時學習的學員，反應時間都還可以接受。

多媒體教材測試的結果如下：

Average Access Time

18.00

16.00

14.00

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00

05102030

Users

405060100

120

Access Time

10.37

12.3

11.26

12.67666667

14.435

13.3425

14.6975

16.3975

15.21

縱軸表示的是一開始做 buffering 的時間，而橫軸代表的是同時上線讀取多媒體教材的使用者。就訊連內部

測試的結果發現在同時上線人數超過100人時會因為要顧及播放效能，Media Server 會把使用者退出系統。

資料量的預估

CTMS會使用的資料包括三個部分:多媒體的資料、資料庫的資料、與CTMS本身使用的檔案。多媒體的資

料是依據製作出來的教材長度而定。CTMS本身的檔案200MB就足夠，至於資料庫的部分就比較複雜。

統計資料來看，資料庫的每年增加的資料量是由使用者人數、課程數、與課程使用到的資料數決定。課程使

用到的資料數200K就足夠，因此如果有1000個使用者，30門課，1000*30*200K 大約需要 6G。

資料備份方式

需要備份的資料為資料庫的資料與多媒體課程，多媒體課程只要每天/每週利用Windows系統的備份精靈，

將檔案備份出來即可；對資料庫的資料而言，可以使用資料庫所提供的工具，每天/每週做資料庫的備份。至

於如果需要異地備援系統，可以尋求市面上適當的解決方案即可。

備份檔案的位置:

CTMS: ~ctms3Content à 課程內容（非 media 類型檔案）

Media Server: d:TCMSMedia à課程內容（ media 類型檔案）

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