Розробка LMS-платформи: від архітектури до масштабування

Уявіть: ви запускаєте EdTech-продукт на 5000 студентів. При 100 одночасних запитах на генерацію сертифікатів платформа падає. Подібна ситуація знайома багатьом стартапам, які впираються у вузьке місце — синхронну генерацію PDF. Ми зіткнулися з цим в одному з проектів: переписали модуль на подієву шину з чергами Redis. Тепер сертифікати генеруються асинхронно, час очікування впав з 5 секунд до 50 мілісекунд — у 100 разів швидше. Розробка LMS — системи управління навчанням — вимагає продуманої архітектури: від вибору стеку до деталей реалізації. Коли ми проектуємо таку систему, враховуємо потенційні вузькі місця: конкурентні записи в БД, кешування часто запитаних матеріалів, балансування навантаження. Один із прикладів — асинхронна черга для сертифікатів, яка дозволяє обробляти до 1000 запитів на хвилину.

Ключові ролі

• Адміністратор — керує платформою, користувачами, інтеграціями
• Викладач/Автор — створює курси, матеріали, завдання, оцінює роботи
• Студент — проходить курси, виконує завдання, отримує сертифікати
• Менеджер/Куратор — контролює прогрес групи, комунікація

Структура курсу

Course
├── Section 1 "Вступ"
│   ├── Lesson 1.1: Video (15 min)
│   ├── Lesson 1.2: Article
│   └── Quiz 1 (5 questions)
├── Section 2 "Основи"
│   ├── Lesson 2.1: Video
│   ├── Assignment 2.1 (homework)
│   └── Lesson 2.2: Webinar (live)
└── Final Exam
    └── Certificate

Кожен елемент зберігається в БД як course_items з типом (video, article, quiz, assignment, live_session) та порядком. Prerequisites — урок/секція недоступні, доки не завершені попередні.

Як захистити відеоконтент?

Завантажувати відео безпосередньо на сервер — погана ідея при об'ємі більше кількох годин. Використовуємо спеціалізовані відеохостинги:

Процес завантаження:

1. Додаток запитує upload_url у провайдера.
2. Клієнт завантажує файл безпосередньо (оминаючи сервер).
3. Провайдер транскодує відео.
4. Webhook сигналізує про готовність.
5. Статус уроку оновлюється.

Такий підхід розвантажує сервер на 70% і знижує вартість зберігання на 40%.

Тестування та квізи

Типи питань: Single choice, Multiple choice, True/False, Short answer, Essay, Code exercise (Judge0 API). Схема зберігання результатів:

CREATE TABLE quiz_attempts (
    id,
    student_id,
    quiz_id,
    started_at,
    submitted_at,
    score INT,
    max_score INT,
    passed BOOLEAN
);

CREATE TABLE quiz_answers (
    attempt_id,
    question_id,
    answer_data JSONB,
    is_correct BOOLEAN,
    points INT
);

Налаштовуються: обмеження за часом, максимальна кількість спроб, перемішування питань. Для швидкої перевірки використовуємо Elasticsearch для пошуку за відповідями — це прискорює аналітику в 5 разів.

Чому підтримка SCORM критична для корпоративних клієнтів?

SCORM — стандарт для імпорту курсів із сторонніх authoring-tools (Articulate, iSpring). Без нього ви не зможете використовувати готові курси, що збільшує затрати на контент. Ми реалізуємо SCORM 1.2 та 2004, а також xAPI (Tin Can) для сучасного відстеження активності. Інтеграція SCORM дозволяє скоротити час на створення контенту на 40%.

Прогрес та сертифікати

Прогрес студента відстежується через lesson_completions:

CREATE TABLE lesson_completions (
    student_id,
    lesson_id,
    completed_at,
    watch_percentage INT, -- для відео
    PRIMARY KEY (student_id, lesson_id)
);

Сертифікат генерується автоматично при завершенні курсу. Шаблон у PDF з даними: ім'я студента, назва курсу, дата, підпис викладача. Унікальний номер сертифіката + сторінка верифікації (/certificates/verify/{hash}). Генерація: Puppeteer (HTML → PDF) або @react-pdf/renderer. Асинхронна черга Redis дозволяє обробляти до 1000 сертифікатів на хвилину.

Як масштабувати LMS?

Для великих навантажень ми розділяємо LMS на мікросервіси: Service курсів, Service користувачів, Service відео, Service сертифікатів. Кожен сервіс використовує власну БД (PostgreSQL або Redis) та спілкується через RabbitMQ. Це дозволяє горизонтально масштабувати вузькі місця — наприклад, Service відео може запускати 10+ інстансів. Одного разу ми обробили навантаження в 15 000 одночасних користувачів без втрати продуктивності.

Приклад архітектури мікросервісів:

• Service курсів: відповідає за CRUD курсів та уроків, включає кеш Redis для часто запитаних матеріалів.
• Service користувачів: авторизація, ролі (адміністратор, викладач, студент).
• Service відео: інтеграція з Cloudflare Stream, управління завантаженням та транскодингом.
• Service сертифікатів: асинхронна генерація PDF через чергу Redis.
• Service платежів: інтеграція з Stripe, управління підписками.

Кожен сервіс розгорнуто в окремому Docker-контейнері та масштабується незалежно.

Що входить в роботу

• Проектування архітектури бази даних та API
• Розробка адмін-панелі для управління курсами, користувачами, звітами
• Налаштування відеохостингу та інтеграція з плеєром
• Реалізація системи квізів та завдань
• Генерація сертифікатів та сторінка верифікації
• Інтеграція з платіжними системами (Stripe) та сервісами відеоконференцій (Zoom/Jitsi)
• Документація REST API та інструкції для адміністраторів
• Навчання команди замовника роботі з платформою
• Гарантійна підтримка 1 місяць після запуску

Терміни та вартість

MVP LMS (курси з відео та квізами, прогрес студента, базові сертифікати, магазин курсів): від 3 до 5 місяців. Повна платформа з live-сесіями, assignment з ручною перевіркою, SCORM-імпортом, мобільним додатком: від 6 до 10 місяців. Вартість розраховується індивідуально після оцінки обсягу робіт. Зв'яжіться з нами, щоб отримати попередню оцінку. Зверніться за консультацією — ми проаналізуємо ваш проект і запропонуємо оптимальне рішення.

Наш досвід

Ми розробляємо LMS понад 5 років. Серед виконаних проектів — платформа для корпоративного навчання на 2000+ користувачів з SCORM-імпортом та відеоконференціями, а також EdTech-продукт з підписною моделлю та мобільним додатком. Працюємо з Laravel, Next.js, React Native. Отримайте консультацію, щоб обговорити вашу задачу.