【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。

1.性能估算

1.1 并发量

假设学校的考试都安排在某一个月内，考试的时候请求试卷，提交答案，中间答题过程浏览器本地完成，由于考试集中在上午 4 小时和下午 4 小时，

且请求试卷集中在考试开始的前 1 分钟，提交答案集中在考试结束前的 30 分钟，因此估算如下：

• 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/60s≈ 5 万/s。

• 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/s。

1.2 存储性能

1000 万学生，假设每个专业 200 人，一共 5 万个专业，每个学校 1.5 万人，则 700 个学校，每个学校 75 个专业。

假设每门学科每年 2 次考试，每个学生平均一学期 20 门课，考试采取机考的方式，每门考试 20 道判断题、20 道选择题、4 道大题，每道试题题目 200 字以内，则考试结果记录的存储量为：

50000（专业）* 20（课）* 2（考试次数） * 10000（试题）* 1（当前学期） * 3（只有前三年考试）= 60G。

2. 数据结构设计

采用 hash 的结构来存储试卷内容

key：String，学校 ID + 课程编号 + 试卷编号（schoolId + subjectNo + paperNo）

field: String，题目类型 + 题目编号（type + qustionNo）

value：String，题目详情 json

3.读写流程

1. 教师在试题库中进行出题，然后按照题型选取题目进行组卷，组卷结果保存到 MySQL 数据库，同时缓存到 redis sentinel.

2. 学生打开考试界面，从 redis 中根据 key 拉取试卷信息，循环读取所有的 field 和对应的 value，渲染出考试界面，考试结束时点击 “提交”进行交卷操作。

4.计算 Redis sentinel 集群的服务器数量和性能

根据之前的性能估算，试卷存储 60G，最大并发请求量 5W QPS，单台 redis 的并发量在 5W~10W QPS，因此 1 主 2 从的 Redis sentinel 集群就能够满足存储需要了。