背景

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，每门考试的答案 20 判断题、20 选择题、4 道大题(答案 200 字以内)，考试结果永久保存，在校学生能够看到自己曾经的考试结果，则考试结果记录的存储量为:在校学生:1000 万 * 20(课)* 2(考试次数) * 1000(答案)* 2(学期) * 3(只有前三年考试)= 2.4T 离校学生:每年 250 万，存储量为 0.6T

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/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

【考试】

1. 在校学生考试结果存储:2.4T

2. 离校学生考试结果存储:每年增长 0.6T

3. 试卷请求 TPS:5 万/s

4. 提交试卷 TPS:1700/s

考试试卷存储架构

详细设计

redis 存储方案设计

【数据结构设计】

key: 学校 ID + 学科 ID + 考试 ID

value: 用 list 存储，按照题号顺序进行存储

考试 ID 使用 timestamp（假设没有同一时间为同一学校同一学科在一秒内批量创建试卷的需求，如果有建议使用 lua 或者换自增）

【读写分析】

1. 老师在创建完卷子时，逐个将考试题 append 到学校 ID+学科 ID+考试 ID 中的 list 中

2. 老师修改卷子只需修改对应的 key 中对应题号的题，题号就是 index。删除同理

3. 学生考试的时候，通过给定链接确定考试的 key，然后读取对应的 key 来拉取考试信息，按照顺序展示进行考试

4. 老师在判卷的时候，可以通过学校 ID + 学科 ID + 考试 ID 来查询试卷的基本信息

性能估算

按照 redis 集群能承载 5WQPS 来算.

共需要 2 3 + 23 6 台 redis，其中 sentinel 可以采用低配机器.

总 QPS 可以扛到 10W * 0.8(负载均衡损耗) = 8WQPS.