数据结构设计

考虑到试卷有不同类型的题目，如选择题、单选题、填空题、判断题、简答题和问答题，因此使用 Redis 的哈希类型存储更为合适。

key： 学校 ID : 课程 ID：学期编码

value：题目类型作为哈希的 key，具体题目以 json 格式存储在哈希的 value 上。

读写流程设计

写流程：

老师提交试卷，试卷先存储在 mysql 上，再保存在 redis 上。

读流程：

考试开始，学生请求试卷，通过学校、课程、学期组合成 key 查询 redis 中的试卷信息。

Redis sentinel 集群预估

业务性能要求：

1. 请求试卷 QPS：5 万/每秒

2. 提交试卷 TPS：1700/每秒

3. 假设使用该系统的高校有 500 所，每所每学年平均有 200 门课程，共计 10 万份试题。试题主要以文字为主，不需要太多的存储空间，因此上限设置为 200k，共计需要 19G 左右的存储空间。

服务器预估：

Redis 单机 TPS 5-10 万，基本能够满足业务的性能要求。但是为了保证存储高可用一集冗余一部分性能，考虑使用 3 台 Redis Sentinel 集群 + 3 台一主两从的 Redis 架构方式。Redis 为单线程模式，往往需要绑定一个物理核来保证 Redis 的性能，因此对多核要求不高，另外预留一部分 CPU 给操作系统，2 核足够。内存要覆盖到业务需要（19G），因此内存配置推荐 24G 以上。网络带宽要支持 5 万/每秒的传输速率，200k*50000/s 约为 10Gbps 左右。

服务器最终方案：

3 台 Redis Sentinel 集群 + 3 台一主两从，如果使用云服务平台，可以为 sentinel 与数据节点分别申请一个云服务器，共六个，其中 sentinel 为 1C2G*3，数据节点为 2C24G*3。如果不是使用云服务，可使用 3 台虚拟机 3C25G，每个虚拟机可以部署一个 sentinel 实例和数据实例。