设计千万级学生管理系统的考试试卷存储方案

性能估算

• 在校学生考试结果存储：2.4T

• 离校学生考试结果存储：每年增长 0.6T

• 试卷请求 QPS：5 万/s

• 提交试卷 TPS：1700/s

数据存储和访问 Redis 数据结构设计

• 何种数据类型存储？

redis 数据存储结构可以使用 string 类型的数据存储。虽然 string 类型的数据存储占用的内存大小比其他类型的要大，但是考虑到试卷不会很多，而且一套数据的大小也不会很大。所以考虑用 string 类型做存储。

• 数据结构设计

redis 的 key 设计如下：

试卷的 key："学校 id+学年 id+课程 id+试卷 id"

考试试卷相关数据的读写流程

• 读取试卷流程

1、用户登陆

2、从 MySQL 读取学生信息，拼凑成如上设计的 key（"学校 id+学年 id+课程 id+试卷 id"）尝试从 redis 读取数据

3、redis 没有数据，则从数据库读取，如果存在，则更新到缓存，如果不存在，则加载失败

• 学生答题提交试卷

1、学生根据自己的信息，拼凑成 key（"学校 id+学年 id+课程 id+试卷 id"）获取试卷

2、学生答题完成后，将答题结果存储到 Hbase

redis 集群的服务器数量和性能

前提：redis 单节点的 TPS 在 5～10W

对于读取试卷的业务场景（试卷请求 QPS：5 万/s）单节点的 redis 完全可以承载。所以我会规划三个节点的 sentinel 集群（sentinel 可以不高可用），其中一台服务器（2C/4G，可以是虚拟机）给 sentinel 节点，另外两台服务器（8C/32G）给 redis 主从节点。