Videokonferenz/Engpässe

Unabhängig von der Kapazität der verfügbaren kann die Last für den Server oder das Server-Cluster ggf. nicht ausreichen. Der gestiegene Bedarf während der Pandemie in Schulen und anderen Bildungseinrichtung ist während COVID-19 stark gestiegen. Wenn ein unregelter freier kapazitätsunbeschränkter Zugang zu die Videokonferenz-Server möglich ist, ist für alle ggf. kein verlässlicher Zugang Für die Server-Infrastruktur möglich. Gerade für geplante Meetings oder Lehrveranstaltungen mit Interaktion zwischen den Beteiligten Sind einerseits die planbare verlässliche Ressourcennutzung von Bedeutung und auf der anderen Seite ist von der administrativem technischen Seite eine Überlastung der Server-Infrastruktur zu vermeiden. Bei einer Belastung der Infrastruktur sind gegebenenfalls alle oder viele Nutzerinnen und Nutzer von dieser Belastung getroffen. BigBlueButton ist z.B. nicht mit einem Buchungssystem ausgestattet. Die Verwendung von regulären Buchungssystem für Räume z.B. in Universität kann auf digitale Räume erweitert werden. Ein solches Buchungssystem an Universitäten vermeidet Doppelbelegung von verfügbare Räume und die physikalischen Rahmenbedingungen und rechtliche Vorgaben für Brandschutz und Evakuierungsmaßnahmen verlangen in natürlicherweise für verfügbare physikalische Räume eine Kapazitätsbeschränkung. Erweiterung dieses Buchungssystem auf digitale Konferenzräume erlaubt ebenfalls eine Kontrolle der maximale Last Für ein Server-Cluster. Diese Weise können Bekannte Buchungsvorgänge und digitale Infrastruktur von physikalisch vorhandenen Räumen auf Videokonferenräume übertragen werden.

Anforderungen Kapazität Server

Der Test sieht eine Begrenzung der Kapazität des Servers vor (siehe Videokonferenz/Buchungssystem und Videokonferenz/Tests). Ein Buchungs-/Reservierungsmechanismus hilft zu vermeiden, dass die Kapazität des Servers überlastet wird.

Anforderungen an die Clients

Im Allgemeinen sind Kunden, die an einer Videokonferenz mit einer wachsenden Anzahl von Videostreams teilnehmen, einem erhöhten Bedarf an CPU- und Speicherressourcen für die Verarbeitung und Decodierung von Videosignalen ausgesetzt. Die Kapazitäten der Clients für parallel verarbeitete Videoströme variieren in Abhängigkeit von der vom Client verwendeten Hardware. Daher sollten alle Teilnehmer Videoströme nur dann verwenden, wenn sie für die Videokonferenzsitzung tatsächlich erforderlich sind, damit niemand aufgrund von Hardwarebeschränkungen von der Teilnahme ausgeschlossen wird.

Lernaufgabe

• (Clientseitige Engpässe) Alte, vom Teilnehmer verwendete Hardware könnte zu einem Engpass führen, da der Client z.B. nur 4 gleichzeitige Videostreams verarbeiten kann. Warum ist es für Teilnehmer mit neuerer Hardware schwer zu verstehen, dass sie die Konnektivitätsprobleme beim Teilnehmer mit alter Hardware tatsächlich erst verursachen, weil sie ihren Videostream einfach einschalten lassen? Welche Informationen müssen den Teilnehmern vom Moderator der Videokonferenz gegeben werden, um diese Probleme für einige Teilnehmer mit schlechter Hardware zu vermeiden?
• (WLAN Kapazität - Bandbreite Netzwerk) Die Netzwerkbandbreite ist eine gemeinsam genutzte Ressource. Erklären Sie, warum das Abschalten von Videostreams (oder sogar Audiostreams) ein Maß für eine nachhaltige Nutzung der IT-Infrastruktur und der Bandbreite als gemeinsam genutzte Ressource ist.
• (Zyklische Standbildaktualisierung) Analysieren das Prinzip einer zyklischen Standbildaktualisierung (CIU) und erläutern Sie, wie man damit Bandbreiten- und Serverengpässe auf der Serverseite (BigBlueButton) bzw. auch Engpässe bei Peer-to-Peer-Verbindung (Jitsi-Meet) reduzieren kann.

Zyklische Standbildaktualisierung (CIU)

Dies im Folgenden genannte Merkmal ist nicht notwendigerweise von Videokonferenzsystem implementiert. Es ist eine Möglichkeit, die Bandbreitennutzung einer Videokonferenz deutlich zu reduzieren.

Rahmenbedingung

• 500 Studierende sind in einer sehr großen Lehrveranstaltung,
• ein(e) Dozent/in möchte aus der Gruppe der Studierenden individuelle Fragen beantworten bzw. Aspekte diskutieren, die sich im Kontext einer Inverted Classroom-Sitzung ergeben, nachdem die Studierenden sich das asynchron bereitgestellte Lehr-Lernvideo angesehen haben.
• 500 Videostreams parallel zu verwalten und für den Dozenten auf einem Bildschirm sichtbar zu machen bietet keinen echten Mehrwert für den Dozenten,
• Wenn eine Person spricht (Dozent, Studierender), sollte dieser Videostream allerdings mit der Standardbildfrequenz des Videokonferenzsystem von der sprechenden Person an alle anderen Teilnehmer verteilt werden (One-to-many)

Umsetzung

Mit 500 Studierenden und einer Lehrperson sind 501 Personen in der Videokonferenz, davon müsste maximal ein Videostream von einer länger sprechenden Person in Standardvideoqualität übertragen werden. Alle anderen Videostreams können mit einer zyklischen Standbildaktualisierung (CIU Cyclic Imaga Update) abgebildet werden. Dabei wir vereinfacht gesagt

• ein Videostream mit 25 Bildern pro Sekunde dazu verwendet
• 25 Einzelbilder von 25 Teilnehmern in einer Sekunde zu aktualisieren.

In dem obigen Beispiel mit 501 Personen in der Videokonferenz würden unter Ausnutzung der Bandbreite von einem Videostream alle 20 Sekunden alle Standbilder 1x ausgetauscht. Auch das Senden des Videostreams vom Client zu Server oder bei Peer-to-Peer-Verbindungen zwischen den Clients würde sich bei eine großen Anzahl von Clients in einem Videokanal auf das Senden von einem Einzelbild beschränken alle 20 Sekunden beschränken, statt einen Videostream zwischen den Teilnehmern zu verteilen. Wenn Teilnehmer die Sprecherrolle übernehmen wechselt der CIU in den Standardmodus des Videostreams.

Siehe auch

• BigBlueButton
• Optimierungen