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）。

3. 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】

采用 Redis List 结构存储

Key: 学校 ID + 考试 ID

Value: 试卷内容 Json 字符串格式

【读写分析】

【Redis sentinel 集群的服务器数量和性能】

• 假设学校数量有 1000 个，每个学校每学期有 100 门课需要考试，没份时间内容大小为 20KB，总存储空间为：1000（学校） ✖️ 100（课，Redis 中只保存一个学期的试卷内容） ✖️ 20KB ≈ 2GB；

• 基于模块 4 第 6 课的估算结果，试卷请求 QPS 为：5w/s；

因为单台 Redis QPS 可达 10w+。

需要采购 3 台 4G（存储留有 50% 余量）机器，采用一主二从的 Redis sentinel 部署架构。

主从复制，读写分离；Master 故障时 sentinel 自动切换。