存储设计

老师出题

老师出的题目存储在 Mysql 中，试卷表、题目表

试卷表：主要存储 学校，课程，课程老师

题目表：存储对应的试卷的题目

试卷和题目是一对多的关系

考试前试卷初始化

考试前需要把试卷预热到 Redis 中，整个试卷共 24 道题，预估在 3kb 大小，不适合一次性全部获取，可采取一题一题的加载方式，redis 中采用 Lists 结构存储题目，试卷呈现方式可采用一题一题的展现方式，数据结构如下：

key：school_id+paper_id

value：question_id|||num|||type|||context

value 值包含每一题的编号，类型，题目内容，通过特殊符号|||来分割

学生考试获取题目

学生登录系统后，可获取对应的 school_id 和 对应的试卷 paper_id，可从 redis 中获取对应的试卷，每获取一道题目，都缓存在客户端中，无需重复获取。

学生提交答案

考虑到学生答案的重要性，不采用最终一起提交的方式，采用每写一道题提交一次的方式

提交答案的 TPS 估算：1000 万 * 20 课 * 24 题 /20（周末不考试）/ 4 (每天 4 堂考试) / 8 小时 = 2000/秒

存储：学生的答案存储在 redis 中，按题目维度存储，string 数据结构

key ： school_id+student_id+paper_id+question_id

value：学生题目答案

老师批改试卷

1.学生试卷获取

• 老师登录系统，通过 school_id+paper_id 从 redis 中获取试卷和所有题目

• 根据需批改学生的 id 和 question_id，组装 school_id+student_id+paper_id+question_id，从 redis 中获取题目的学生的答案，完成题目和答案的组装，同样采用一道题一道题的展现方式（由于老师的数量远小于学生数量，此时的 qps 可忽略）

2.试卷批改

• 老师每批改完一道题目，客户端提交一次请求，用于保存批改结果，批改结果存储在 mysql 中，采用分表的存储方式

• 总的在校生试卷数量在 24 亿，分表 500 张，teacher_id 为 2 张表的分片键

• 老师完成一个学生的试卷批改后，通过异步方式去生成学生维度考试成绩表

学生查询分数

学生的考试成绩表存储在 Hbase 中，分为试卷表和学生题目详情表

试卷表：

rowkey：school_id+student_id

colmun：student_paper_id 学生试卷 id

colmun：total_num 学生试卷总分

学生题目详情表：

rowkey：school_id+student_id+student_paper_id

colmun：num 题目编号

colmun：type 题目类型

colmun：context 题目内容

colmun：answer 题目学生答案

colmun：result 批改结果

colmun：score 题目得分

Redis 配置

试卷读取的 QPS：5w/s

试卷提交的 TPS：2000/s

数据存储规模：2.4t，每年增长 0.6t

分析：每年增长 0.6t，意味着每学期的考试存储量在 0.3t，64G 内存的机器按照 50%内存存储，需要 10 台机器，基于 redis 官网基准测试，10 台机器通过 Sentinel 组成的集群，可满足试卷读取和提交的要求

机器配置：16 核 64G 500G 硬盘

数量：10