架构营模块四作业

1.Redis 的数据结构

学生的考试试卷根据题号是有顺序的，在老师添加试卷题目时可以按照顺序添加，同时学生读取试卷的时候同样可以按照顺序读取试题。基于此，可以选择 Redis 的 List 数据类型存储试卷内容。具体设计如下：

【出题时数据结构设计】

Key: 学校 ID+考试科目 ID

value: 按题号顺序存储的题目

【答题时数据结构设计】

Key: 学校 ID+学生 ID+考试科目 ID

value: 按题号顺序存储的对应的答案

2.具体的数据读写流程

老师出题的写流程：

老师按照具体的开始科目创建对应的 Key，然后按照题号顺序通过 RPUSH 命令添加题目。

学生读取题目流程：

学生根据考试科目对应的 Key，首先通过 LLEN 命令获取到总题数，然后再根据 LRANGE 命令获取试题。

学生提交试卷的写流程：

学生根据考试科目对应的 Key，可以按照题目顺序通过 RPUSH 命令将对应题目答案添加进去，或者可以通过 LSET 提交指定题号的答案。

3.服务器数量估算

对于 1000 万学生来说，鸡舍每个学校有 1 万学生，那么全国共有 1000 所学校。假设每个学校含有 50 个专业，每个专业每次考试 10 门课程，每次有 3 个年级参加考，假设每份试卷 5000 字，每个学生答案为 1000 字。

由以上假设可得：

所有试卷的容量为：1000(学校)*3(年级)*50(专业)*10(课程)*5000(字数) = 7.5G

所有答案的容量为：1000 万(学生)*10(课程)*1000(字数) = 100G

所以总容量为 107.5G，就按 110G 来算。

由以上结果可以得出每次的考试内容可以存储到一台拥有 128G 内存的服务器上就可以。但时考虑的学生刚开始考试时，请求量会比较大，而提交试卷时相对会小一些，所以可以考虑使用 Redis 的 sentinel 方案，将试卷数据读写做主从分布，有单一主节点处理老师出题和学生提交答案的请求，而由所有节点处理考试开始时的试卷读取请求。综合考虑，可以部署一主二从的主从架构，同时部署三台 sentinel，所以最终可以提供六台服务器作为解决方案。