千万级学生管理系统的考试试卷存储方案

一、数据结构设计

[数据结构设计]

Key： 学校 ID+考试 ID

Value：sorted set 结构，存储 test paper 试卷、result 学生答卷，其中 test paper 和 result 都是 json 格式

[具体方案]

Value 第 1 个位置 Set[0]存放这门考试的 test paper，一个学校某一门考试的试卷都是一样的，和学员无关；

Value 按照学员 ID 进行排序，假定学员 ID 是连续的，从第 2 个位置 Set[1]连续插入 result；

[读写分析]

1、 考试前老师存储试卷，直接根据 Key 插入相应的 test paper 到 Set[0]；

2、 学生获取试卷，直接根据 Key 获取 test paper；

3、 学生提交试卷，首先根据 Key 检索，然后直接根据学员 ID 序号将 result 插入到对应位置；(如果某个学员 ID 对应到没有学员，result 为空即可)

4、 老师获取学生答卷，首先根据 Key 检索，然后直接根据学员 ID 序号查询对应位置的 result；

二、Redis Sentinel 集群的服务器数量和性能

1、TPS/QPS 估算：

之前考试试卷存储方案的 TPS/QPS 估算如下：

请求试卷：1000 万* 20（课）/ 20(周末不考试） / 4（每天 4 堂考试）/ 1 分钟= 250 万请求/分钟≈ 5 万/每秒

提交试卷： 1000 万* 20（课）/ 20(周末不考试） / 4（每天 4 堂考试）/ 30 分钟= 1700/每秒

2、架构设计

TPS 1700/每秒单机就能满足；redis 单机 QPS 也在 5-10 万，因此 redis sentinel 仅需两台 redis 服务器即可，采用 Redis Sentinel 实现主从复制、读写分离，当主机故障自动切换到从机，架构图如下：