模块四作业

千万级学生管理系统的考试试卷存储方案设计

1、需求背景

在校学生 1000 万，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。

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。

2、需求评估

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 QPS：5 万/s；

4）提交试卷 TPS：1700/s。

3、存储总体架构

4、试卷存储和访问方案设计

【数据结构设计】

使用 Redis 的 Hash 类型存储数据，如下

【读写分析】

1）读：考试开始后，根据学校 ID、试卷 ID 和时间编号构成的 Key，从 redis 读取试卷 JSON 字符串，反序列化成试题对象，便可开始答题。

2）写：命题人出完题目，将试题序列化成 JSON 串，根据构建的 Key 写入到 redis 中。

【资源评估】

关键指标：试卷请求 QPS 5 万/s。

Redis 集群：选择 3 台服务器部署 Redis 主从架构；

Redis Sentinel 集群：选择 3 台服务器。