千万级学生管理系统的考试试卷存储方案

本文档是面向千万级学生的考试试卷存储方案，用于指导后续开发和部署。

1. 业务背景

学生总数 1000 万，平均每学期 20 门课程，每门学科每年 2 次考试，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）。

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。

2. 约束与限制

• 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。

3. 性能估算

根据业务背景，对试卷存储的需求估算如下：

• 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。

• 提交试卷： 1000 万 * 20（课）/ 20(周末不考试） / 4（每天 4 堂考试）/ 30 分钟 = 1700/每秒。

考试结果记录的存储量为：

• 在校学生

1000 万 * 20（课）* 2（考试次数） * 1000（答案）* 2（学期） * 3（只有前三年考试）= 2.4T

• 离校学生

每年 250 万，存储量为 0.6T

因此，考试性能需求估算如下：

• 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。

4. 存储方案设计