【要求】

基于模块四第 6 课的估算结果和 Redis sentinel 的初步方案设计 ，完善考试试卷存储方案，具体 包括 ：

• 完善 Redis 的数据结构设计，明确具体使用哪种 Redis 数据结构；

• 设计具体的读写流程;

• 对照模块四第六课的性能估算结果，计算 Redis Sentinel 集群的服务器数量和性能；

【参考文档】

https://redis.io/topics/sentinel

业务场景

• 学生预估为 1000w，假设平均分布在 4000 个学校中，每个学生平均一学期 20 门课，每门学科每年 2 次考试；

• 考试采取机考的方式 ，每门考试的为 20 判断题，20 选择题，4 道大题（答案 200 字以内），试卷查询 QPS 为 5w/s；

• 考试结果永久保存，在校学生能够看到自己以往的考试结果；

试卷数据结构

key：由学校 id+年份+学科 id 组成；

value: 题目 JSON 格式的集合；

题目：主要字段包括学科 id，题号，类型，题目，选项，参考答案；

读写流程

写流程

1. 学校教师登录系统管理后台，后台列举当前教师所有可编辑录入考试试卷列表；

2. 教师在更新考试试卷内容并提交；

3. 系统后台获取当前学校 id，年份及学科 id，以及题目内容保存/更新到 redis 中；

4. Redis 定期将考试内容持久化到本地中；

读流程

1. 学生登录考试系统，请求获取当前考试内容；

2. 后台根据当前学校 id，年份，学科 id，查找试卷内容，去除答案后返回前端给学生；

性能需求

假设每年每个学校的同一科上试卷均不相同，redis 中只保存一学期试卷，其中：

平均每份试卷内容为 30KB，每年试卷总数=4000（学校）*20（科）*30KB≈2.3GB，考虑一定的冗余，则服务器内存设计为 4GB。

根据官网参考资料https://redis.io/topics/benchmarks ，单机即可满足 5w/s 的 QPS，则可设计为 3 台 Redis 服务器组成集群即可。