架构师训练营 作业四

考试行为建模和性能估算

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 3 分钟。

因此估算如下：

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

存储架构及数据结构分析

因为仅存放考试试卷，所以单机能存储所有数据；

负责考试试卷下发，没有写入压力，单机能支持写性能；

峰值读请求为 50K/s，单机支撑读性能困难；

需要自动切换，使用 redis 的哨兵模式，自动切换。

redis 集群使用 1 主+4 从，共 5 台服务器。

试卷字段类型使用 string 类型。

key：科目 id+时间 time

value: 试卷内容 string

考试结构字段类型用 list 类型。

key:学号 id+科目 id

value:答卷结果 list

读写流程

开考前 10 分钟推送试卷到考生本地电脑。交卷后的数据写入 redis，当日考试结束后，用 kafka 讲考卷结果入 mysql 或者 hadoop 数据库。

服务器数据及性能

redis 的读性能在 1 万以上 10 万以内，考虑到冗余，使用 1 主+4 从，5 台服务器。