1、学生管理系统存储架构图

2、redis 存储结构设计

根据上面的设计，学生管理系统的试卷存储和访问使用 redis 来实现，并使用 Sorted set 数据结构存储，其内部使用 HashMap 和跳跃表(SkipList)来保证数据的存储和有序，HashMap 里放的是成员到 score 的映射，跳跃表按 score 从小到大保存所有集合元素。使用跳跃表的结构可以获得比较高的查找效率，并且在实现上比较简单。时间复杂度与红黑树相同，增加、删除的操作较为简单，该功能对于性能的要求会比较高，所有使用 Sorted set 数据结构存储是比较合适的。

3、具体读写流程

【数据结构设计】

Key：学校 ID + 学号 ID

value：试卷内容

【读写分析】

1. 学生通过自己的学校 ID 和学号读取试卷内容，并将自己的答案写入到试卷中

4、集群服务器和性能

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

Redis 单机 TPS 5~10 万，使用 3 台服务器，主从复制，读写分离满足性能要求。