千万级学生管理系统的考试试卷存储方案

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

使用 Redis set 数据结构，方便查找和去重。

Key：学校 ID + 学号 ID + 试卷 ID。

Value：试卷内容 + 答案。

读写流程

1. 按照 Key，学校 ID + 学号 ID + 试卷 ID 查询试卷详情及考试答案。

2. 按照 Key，学校 ID + 学号 ID + 试卷 ID 查询考生答题答案。

性能评估

假设每门学科每年 2 次考试，每个学生平均一学期 20 门课，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），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，则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

假设 redis 使用 128G 内存，2.4T/128G=18.75，则大约只扫需要 redis 20 台左右。