学生管理系统的考试试卷存储方案分析

根据资料描述：中国大学共有 13 个学科，61 个大学专业类，506 个大学专业；

假设每个专业平均考核 20 门课，且基本提前一个月出好题并上传系统，我们计算其 TPS：506*20/30 天 ≈0.012TPS， 压力不大；

存储要求：$600\ast 20\ast 100kb\approx 1200M$, 其中假设每门课程考试内容平均占据 100kb 的存储空间，则缓存设备选型可以考虑 4G 及以上内存设备，考虑到经济性，选择 4G 内存即可。

完善 Redis 的数据结构设计

Key: 学校 ID + 专业 ID + 课程 ID + 学年

Value: 考卷内容经 json 格式化后使用 string 存储；

设计具体的读写流程

学生请求试卷：学生登录考试系统之后，将自动获取到学校 ID、专业 ID 及当前学年信息，用户只要选择好课程 ID, 几个获取到对应的考试试卷内容；

老师设置及设置考试试卷：老师登录到考试系统之后，获取到设置考卷的权限，老师在编辑器中编辑完试卷之后即可上传试卷内容；当然在上传之前需要老师选择好学校 ID、专业 ID、课程 ID 及学年信息；在上传过程中会再次校验老师权限，确保其有对该课程试卷的设置权限；

计算 Redis sentinel 集群的服务器数量和性能

根据之前估算，考试请求数量为：50000 QPS; 每台 Redis 服务器的性能在 5 万 ～ 10 万之间；

为了确保试卷请求服务的可用性，使用 redis 哨兵模式进行部署；

使用 sentinel 和 Redis 一同部署的主从自动切换架构，部署设备在三台以上，由于数据量不大，三台即可，如此可以提供 15 万 ～ 30 万 QPS 的读取性能。