湖南科技學(xué)院《分布式系統(tǒng)與云計(jì)算》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁湖南科技學(xué)院《分布式系統(tǒng)與云計(jì)算》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，以下哪種恢復(fù)策略能夠最快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行？（）A.數(shù)據(jù)備份恢復(fù)B.副本切換C.重新計(jì)算D.等待節(jié)點(diǎn)修復(fù)2、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，以下哪種恢復(fù)機(jī)制能夠快速恢復(fù)數(shù)據(jù)并保證系統(tǒng)的可用性？（）A.定期全量備份B.基于日志的恢復(fù)C.數(shù)據(jù)冗余存儲(chǔ)D.重新初始化數(shù)據(jù)庫3、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片是一種將數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)片段并存儲(chǔ)在不同節(jié)點(diǎn)上的技術(shù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分片的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)據(jù)分片可以提高數(shù)據(jù)的查詢性能，因?yàn)榭梢圆⑿械卦诙鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行查詢B.數(shù)據(jù)分片可以根據(jù)數(shù)據(jù)的屬性或業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行劃分，例如按照地理位置、時(shí)間范圍等進(jìn)行分片C.數(shù)據(jù)分片需要考慮數(shù)據(jù)的完整性和一致性，確保不同分片之間的數(shù)據(jù)能夠正確地組合和查詢D.數(shù)據(jù)分片一旦確定就不能再進(jìn)行調(diào)整和改變，否則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)故障4、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫備份和恢復(fù)的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫需要定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，以防止數(shù)據(jù)丟失或損壞B.分布式數(shù)據(jù)庫的備份可以采用全量備份和增量備份相結(jié)合的方式，以提高備份效率C.分布式數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)需要考慮數(shù)據(jù)的分布情況和備份策略，以確保能夠快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)D.分布式數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)可以完全自動(dòng)化進(jìn)行，不需要人工干預(yù)5、在一個(gè)跨多個(gè)地區(qū)的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)隱私法規(guī)可能會(huì)有所不同。假設(shè)系統(tǒng)需要處理來自不同地區(qū)的數(shù)據(jù)，以下哪種措施能夠確保系統(tǒng)符合各地的隱私法規(guī)要求？（）A.對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，根據(jù)地區(qū)法規(guī)進(jìn)行不同級別的加密處理B.建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問策略，忽略地區(qū)差異C.只處理符合本地法規(guī)的數(shù)據(jù)，拒絕其他地區(qū)的數(shù)據(jù)D.定期審查和更新系統(tǒng)，以適應(yīng)法規(guī)的變化6、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的方法中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過選擇合適的索引、分區(qū)和存儲(chǔ)方式來提高查詢性能B.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過將查詢分解成多個(gè)子查詢并在不同節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行來提高效率C.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過使用緩存和預(yù)取技術(shù)來減少數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間D.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化只需要在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層面進(jìn)行，應(yīng)用程序不需要進(jìn)行查詢優(yōu)化7、在一個(gè)大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的復(fù)制策略對于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響?？紤]一個(gè)電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫，商品信息需要在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行復(fù)制以提高訪問速度和容錯(cuò)能力。如果采用主從復(fù)制模式，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種處理方式最為合理？（）A.立即將一個(gè)從節(jié)點(diǎn)提升為主節(jié)點(diǎn)，并在原主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后將數(shù)據(jù)同步回去B.等待主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)，期間暫停相關(guān)的數(shù)據(jù)讀寫操作C.讓所有從節(jié)點(diǎn)同時(shí)承擔(dān)讀寫任務(wù)，不再區(qū)分主從D.重新選擇一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)，并刪除原主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)8、在設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)時(shí)，需要考慮數(shù)據(jù)的訪問模式和存儲(chǔ)成本。假設(shè)有一個(gè)社交媒體平臺(tái)的分布式數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)著大量的用戶動(dòng)態(tài)和圖片。如果希望提高圖片的讀取速度，同時(shí)降低存儲(chǔ)成本，以下哪種存儲(chǔ)方案可能較為合適？（）A.將圖片存儲(chǔ)在本地磁盤，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸訪問B.使用分布式文件系統(tǒng)存儲(chǔ)圖片，并建立緩存機(jī)制C.將圖片直接存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，利用數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化功能D.把圖片存儲(chǔ)在云端，根據(jù)需求實(shí)時(shí)下載9、在一個(gè)由多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)按照某種規(guī)則進(jìn)行分片存儲(chǔ)。當(dāng)需要執(zhí)行一個(gè)涉及多個(gè)分片數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)查詢時(shí)，以下哪種技術(shù)可以有效地減少數(shù)據(jù)傳輸量和計(jì)算成本？（）A.在每個(gè)分片節(jié)點(diǎn)上先進(jìn)行本地關(guān)聯(lián)計(jì)算，然后將中間結(jié)果傳輸?shù)揭粋€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行最終匯總B.將所有相關(guān)數(shù)據(jù)集中到一個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行關(guān)聯(lián)計(jì)算C.利用分布式計(jì)算框架，將關(guān)聯(lián)計(jì)算任務(wù)并行地分配到多個(gè)分片節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，最后整合結(jié)果D.對數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)聚合處理，減少參與關(guān)聯(lián)計(jì)算的數(shù)據(jù)量10、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲(chǔ)醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的患者病歷信息，這些信息需要嚴(yán)格的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全措施。以下關(guān)于數(shù)據(jù)加密的實(shí)施，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.選擇高強(qiáng)度的加密算法B.確保加密密鑰的安全生成、存儲(chǔ)和管理C.平衡加密對數(shù)據(jù)查詢性能的影響D.以上三個(gè)方面都是實(shí)施數(shù)據(jù)加密時(shí)的關(guān)鍵因素，需要綜合考慮11、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢查是確保數(shù)據(jù)正確性的重要手段。假設(shè)系統(tǒng)中有大量的數(shù)據(jù)需要定期進(jìn)行一致性檢查，以下哪種方法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)潛在的不一致問題？（）A.隨機(jī)抽樣檢查B.基于數(shù)據(jù)特征和校驗(yàn)和的快速檢查C.全表掃描和數(shù)據(jù)對比D.建立數(shù)據(jù)副本之間的差異對比機(jī)制，并定期同步12、在分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境中，為了提高數(shù)據(jù)的訪問速度，以下哪種緩存策略更為有效？（）A.本地緩存B.集中式緩存C.分布式緩存D.不使用緩存13、在分布式數(shù)據(jù)庫的安全防護(hù)中，以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全的措施，不正確的是（）A.部署防火墻B.忽略網(wǎng)絡(luò)訪問控制C.加密網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)D.防止網(wǎng)絡(luò)攻擊14、在分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)中，以下哪個(gè)組件負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通信和數(shù)據(jù)同步？（）A.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)B.管理節(jié)點(diǎn)C.計(jì)算節(jié)點(diǎn)D.以上都是15、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片可能會(huì)導(dǎo)致跨分片查詢的復(fù)雜性增加。以下哪種技術(shù)可以優(yōu)化跨分片查詢的性能？（）A.分布式連接B.數(shù)據(jù)預(yù)聚合C.全局索引D.以上都是二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性的一致性級別切換策略，分析如何在運(yùn)行時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需求切換一致性級別。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分區(qū)的性能評估指標(biāo)和分析方法，分析如何準(zhǔn)確評估分區(qū)的性能表現(xiàn)。3、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一致性模型（強(qiáng)一致性、弱一致性、最終一致性等），解釋每種一致性模型的特點(diǎn)和適用的應(yīng)用場景。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理面臨著諸多挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)分布、存儲(chǔ)介質(zhì)選擇、數(shù)據(jù)壓縮等。請全面論述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的策略和技術(shù)，分析不同存儲(chǔ)方案在存儲(chǔ)空間利用、數(shù)據(jù)訪問速度和數(shù)據(jù)可靠性等方面的表現(xiàn)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，討論如何根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求選擇合適的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的緩存管理策略，研究如何在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上有效地利用緩存來提高數(shù)據(jù)訪問效率，分析緩存一致性和替換算法的優(yōu)化。3、（本題5分）論述在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如何優(yōu)化分布式連接操作的網(wǎng)絡(luò)通信開銷，考慮數(shù)據(jù)傳輸量的減少、通信協(xié)議的優(yōu)化和數(shù)據(jù)預(yù)取等技術(shù)，分析其對系統(tǒng)性能的提升效果。4、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的故障恢復(fù)機(jī)制，包括節(jié)點(diǎn)故障、網(wǎng)絡(luò)故障和數(shù)據(jù)損壞等情況下的恢復(fù)策略，分析備份與恢復(fù)技術(shù)、容錯(cuò)機(jī)制和故障檢測方法。5、（本題5分）深入探討在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)血緣的變更管理技術(shù)，分析如何追蹤數(shù)據(jù)的變更歷史，支持?jǐn)?shù)據(jù)的版本控制和回滾操作。四、綜合應(yīng)用題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)在線旅游平臺(tái)計(jì)劃開展旅游達(dá)人分享業(yè)務(wù)，需要處理達(dá)人的旅行經(jīng)歷、攻略和用戶互動(dòng)數(shù)據(jù)。請?jiān)O(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來支持旅游達(dá)人分享，包括數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)、達(dá)人分享內(nèi)容的管理和推薦、用戶互動(dòng)數(shù)據(jù)的分析和處理，以及如何保障分享內(nèi)容的質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。2、（本題10分）一家物流企業(yè)計(jì)劃引入人工智能技術(shù)進(jìn)行路徑優(yōu)化和預(yù)測性維護(hù)，需要相應(yīng)