架构实战营模块 4 作业

1. 设计千万级学生管理系统的考试试卷存储方案

【作业要求】

基于模块 4 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：

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

2）设计具体的读写流程（可以文字描述也可以序列图描述，序列图要有文字辅助说明）

2）对照模块 4 第 6 课的性能估算结果，计算 Redis sentinel 集群的服务器数量和性能

性能估算

在这里用户量预估为 1000 万

考试试卷存储方案的 TPS/QPS 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

存储架构分析

数据结构设计：

Key：学校编号+课程编号+考试编号

Value：采用 Json 字符串

读写分析

1. 老师选择学校、课程、考试，生成 key

2. 按题号录入考试内容

3. 按题号排序存储考试问题内容,每个题目内容通过序列化为 JSON 格式

4. 通过学校编号+课程编号+考试编号，读取整个考试试卷内容

服务器数量分析

由于读性能需要 5 万/秒，而单台 Redis 性能为 5-10 万，因此至少需要 2 台 Redis，为保障可靠性，因此需要 3 台 Redis 实现 1 主 2 从模式。同时引入 sentinal 需要 3 台 Redis。但是可以把 sentinel 和 redis 部署在同一台机器上，因此最后需要 3 台服务器。