架构实战营模块四作业

设计千万级学生管理系统的考试试卷存储方案

【作业要求】

基于模块 4 第 6 课的估算结果和 Redis sentinel 的初步方案设计，完善考试试卷存储方案，具体包括：

• 完善 Redis 的数据结构设计，明确具体使用哪种 Redis 数据结构。

• 设计具体的读写流程（可以文字描述也可以序列图描述，序列图要有文字辅助说明）。

• 对照模块 4 第 6 课的性能估算结果，计算 Redis sentinel 集群的服务器数量和性能。

【提示】

1. 性能可以有一定冗余。

2. 如果对 Redis sentinel 不熟悉，请参考官方文档：https://redis.io/topics/sentinel。

一、Redis 数据结构设计

数据结构采用 String 即可，其中：

key 设计为：年份+学期+课程 ID+试卷 ID

value 为试卷内容，以 json 格式进行存储，例如

[

{number: 1, content:"试题一：xxxxxxx"},

{number: 2, content:"试题二：xxxxxxx"}

……

{number: 20, content:"试题二十: xxxxxxx"}

]

二、读写流程设计

写流程：老师登录系统后，选择考试科目，点击新建试卷，然后逐个录入考试试卷的题干内容，点击保存，系统将相关数据保存至 redis，数据结构为 String，参照“一、Redis 数据结构设计”

读流程：学生登录系统后，选择考试科目及试卷，系统从 redis 中读取对应的试卷内容，并展现在页面上。

三、集群数量及性能估算

通常情况下，redis 单机可以支持百万 QPS 的性能，本案例中，请求试卷为 5w/s，因此 redis 单机性能即可满足。考虑到高可用部署，建议采用 1 主 2 从集群部署架构，总共需要三台服务器，同时在三台服务器上安装 sentinel，监控服务器可用情况。