1. 说明

本文是架构实战营第四周作业。由于作业与课程内容相关，涉及到的上下文这里大概描述一下，细节不做赘述。

2. 背景

已知学生管理系统的学生用户量数量在 1 千万上下，业务场景是考试发试卷。假设考试安排在浏览器端进行，考试前 1 分钟才可以查看试卷内容。根据考试安排，计算出请求试卷的 QPS 为 5 万，提交试卷的 TPS 为 1700。根据架构选型结果，使用 Redis Sentinel 部署 Redis 集群存储试卷信息（无需考虑考试结果存储）。

3. 方案设计

3.1 数据结构设计

• 数据类型：Redis String

• key：collegeId:#{collegeId}:courseId:#{courseId}:term:#{term}:midtermOrFinal:#{midtermOrFinal}

• value：#{testPaperContent}

3.2 读写分析

1. 老师在考试前录入试卷内容，系统拼接 key 存储为 String 类型。

2. 学生登录并进入相应科目考试页面，系统根据 key 读取试卷内容。

3.3 设计存储方案

由于读取试卷 QPS 5 万估算的用户量是按 1000 万在校学生最大值计算的，所以可以认为 5 万即是有一定冗余量的均值 QPS。考虑开卷前 1 秒的“秒杀效应”，峰值按 3 倍估算，即 15 万 QPS。 Redis Sentinel 集群考虑使用 1 主 1 从加上 3 台哨兵节点，客户端对读请求通过轮询、加权轮询等算法实现负载均衡。