模块四

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:

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

• 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)。

• 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。

【提示】

1. 性能可以有一定冗余。

2. 如果对 Redis sentinel 不熟悉，请参考官方文档:https://redis.io/topics/sentinel。

【数据结构设计】

key：学校 ID+年份+科目 ID+试卷 ID

value：list，list 内为 json 格式题目内容

【读写流程】

试卷平时存储在 mysql 或者 hdfs 等文件式存储中，在考试开放之前通过 key 加载到 redis 集群中，redis 集群完成主从复制。

考试开始时，客户端或浏览器调用服务端接口，通过计算节以及对应的 key 取出对应的考试 Json 串解析，并加载到前端。

【性能估算】

读写要求：

TPS = 5w/s，Redis 单机单机 TPS 5 - 10 W 已能满足需求

存储要求：

假设 500 个学校，每张试卷 20KB

500(学校)*20(门课)*2(考试次数)*2(学期)*20KB ≈ 800M 

假设每 3 年更新一轮试卷，总存储量在 2.5G 内存

搭建 Redis sentinel 集群需要三台 8G 内存机器即可满足性能及存储要求，预计能支撑 15W TPS。