山東醫(yī)學高等?？茖W校《分布式計算與系統(tǒng)》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁山東醫(yī)學高等專科學?！斗植际接嬎闩c系統(tǒng)》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下關于數(shù)據(jù)分區(qū)的說法，哪一項是錯誤的？（）A.數(shù)據(jù)分區(qū)可以提高查詢性能B.數(shù)據(jù)分區(qū)會增加數(shù)據(jù)管理的復雜性C.數(shù)據(jù)分區(qū)可以根據(jù)業(yè)務邏輯進行D.數(shù)據(jù)分區(qū)后，不同分區(qū)的數(shù)據(jù)不能相互訪問2、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一個節(jié)點發(fā)生硬件故障，導致存儲在該節(jié)點上的數(shù)據(jù)不可訪問。為了恢復數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用了備份和恢復機制。以下關于備份策略的選擇，哪一項是需要重點考慮的？（）A.全量備份的頻率和增量備份的粒度B.備份數(shù)據(jù)的存儲位置和存儲介質(zhì)C.備份過程對系統(tǒng)性能的影響D.以上三個方面都需要重點考慮，根據(jù)系統(tǒng)的特點和需求進行權衡3、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性，通常會采用多種技術手段。以下關于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)復制的說法，錯誤的是：（）A.數(shù)據(jù)復制可以提高數(shù)據(jù)的可用性，當某個節(jié)點出現(xiàn)故障時，其他副本仍可提供服務B.數(shù)據(jù)復制可以增加數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問能力，提高系統(tǒng)的性能C.完全同步的數(shù)據(jù)復制可以確保所有副本在任何時刻都完全一致，但可能會導致系統(tǒng)性能下降D.異步的數(shù)據(jù)復制可能會導致數(shù)據(jù)的短暫不一致，但能極大提高系統(tǒng)的響應速度，適用于對實時性要求不高的場景。在所有副本都完成更新之前，讀取操作可能會獲取到不一致的數(shù)據(jù)4、在分布式數(shù)據(jù)庫的部署過程中，以下哪種環(huán)境配置對系統(tǒng)性能的影響較大？（）A.硬件配置B.操作系統(tǒng)C.網(wǎng)絡拓撲D.數(shù)據(jù)庫版本5、假設一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于管理一個大型物流企業(yè)的貨物運輸信息，包括發(fā)貨地、目的地、運輸時間等。由于業(yè)務的增長，需要對系統(tǒng)進行擴展。以下哪種擴展方式在成本和性能方面可能是最優(yōu)的？（）A.增加每個節(jié)點的存儲容量和計算能力B.增加新的數(shù)據(jù)節(jié)點，并重新分配數(shù)據(jù)C.采用混合擴展方式，即同時增加節(jié)點的能力和數(shù)量D.優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)和查詢語句，而不進行硬件擴展6、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務隔離級別對于并發(fā)控制和數(shù)據(jù)一致性有著重要影響。假設一個系統(tǒng)支持讀未提交、讀已提交、可重復讀和串行化四種隔離級別。在一個高并發(fā)的銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)中，以下哪種隔離級別能夠在保證數(shù)據(jù)一致性的同時，最大程度地提高系統(tǒng)的并發(fā)性能？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復讀D.串行化7、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的查詢性能，以下哪種緩存替換策略更為有效？（）A.LRUB.LFUC.FIFOD.Random8、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用了副本技術來提高數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。假設有三個副本分別存儲在不同的站點上，當其中一個副本所在的站點發(fā)生故障時，系統(tǒng)需要進行副本恢復。以下關于副本恢復的說法中，哪一項是不正確的？（）A.可以從其他正常的副本中復制數(shù)據(jù)來恢復故障副本B.恢復過程需要考慮數(shù)據(jù)的一致性，避免出現(xiàn)錯誤或不一致的數(shù)據(jù)C.副本恢復應該在故障站點修復后立即進行，以盡快恢復系統(tǒng)的正常運行D.在恢復副本時，不需要考慮網(wǎng)絡延遲和帶寬對恢復速度的影響9、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢的響應時間，采用了緩存機制。然而，由于數(shù)據(jù)的更新，緩存中的數(shù)據(jù)可能會過時。以下關于緩存一致性的處理策略，哪一種是最有效的？（）A.每次查詢時都檢查緩存數(shù)據(jù)的有效性，若過時則重新從數(shù)據(jù)庫獲取B.設定一個固定的時間間隔，定期更新緩存數(shù)據(jù)C.當數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被更新時，立即通知并更新相關的緩存數(shù)據(jù)D.根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問頻率和重要性，動態(tài)調(diào)整緩存更新的策略10、假設一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持快速的數(shù)據(jù)插入操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲方式是比較適合的？（）A.鏈表B.哈希表C.索引樹D.以上都不是11、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性模型選擇需要考慮業(yè)務需求和系統(tǒng)性能。假設一個分布式物流調(diào)度系統(tǒng)，車輛的位置信息需要實時更新，但允許一定程度的數(shù)據(jù)延遲。以下哪種數(shù)據(jù)一致性模型可能最為合適？（）A.強一致性模型B.最終一致性模型C.弱一致性模型D.自定義一致性模型12、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢效率，采用了索引技術。假設在不同的站點上分別建立了本地索引，當執(zhí)行一個涉及多個站點數(shù)據(jù)的復雜查詢時，以下關于索引使用的說法中，哪一項是正確的？（）A.只使用本地索引，通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)進行整合和處理B.嘗試構(gòu)建全局索引，統(tǒng)一管理和使用所有站點的數(shù)據(jù)索引C.根據(jù)查詢的特點和數(shù)據(jù)分布情況，靈活選擇使用本地索引或構(gòu)建臨時的全局索引D.忽略所有索引，直接掃描數(shù)據(jù)進行查詢，以避免索引不一致帶來的問題13、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，隨著業(yè)務的增長，數(shù)據(jù)量不斷增加。為了應對這種情況，以下哪種擴展方式是比較靈活和可擴展的？（）A.垂直擴展（升級硬件）B.水平擴展（增加節(jié)點）C.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)D.以上都是14、在分布式數(shù)據(jù)庫中，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性和容錯性，通常會采用多副本存儲。以下關于副本放置策略的描述，哪種策略能夠在節(jié)點故障時減少數(shù)據(jù)丟失的風險？（）A.集中式放置B.隨機放置C.基于節(jié)點性能的放置D.基于網(wǎng)絡拓撲的放置15、分布式數(shù)據(jù)庫中的安全性是一個重要的問題。以下關于分布式數(shù)據(jù)庫安全性的描述中，錯誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫需要采取多種安全措施來保護數(shù)據(jù)的安全性，例如訪問控制、加密、審計等B.分布式數(shù)據(jù)庫中的安全管理比集中式數(shù)據(jù)庫更加復雜，需要考慮多個節(jié)點之間的安全協(xié)作C.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加密可以有效地保護數(shù)據(jù)的機密性，但是會降低查詢性能D.分布式數(shù)據(jù)庫中的安全問題只與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身有關，與網(wǎng)絡環(huán)境和應用程序無關16、在分布式數(shù)據(jù)庫中，以下關于數(shù)據(jù)一致性和可用性的權衡，哪一項是合理的？（）A.在高并發(fā)場景下，優(yōu)先保證數(shù)據(jù)一致性，犧牲一定的可用性B.對于關鍵業(yè)務，始終保證數(shù)據(jù)的可用性，允許一定程度的數(shù)據(jù)不一致C.數(shù)據(jù)一致性和可用性同等重要，不應進行權衡D.根據(jù)業(yè)務需求靈活調(diào)整一致性和可用性的優(yōu)先級17、假設一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的某個節(jié)點遭受了惡意攻擊，導致部分數(shù)據(jù)被篡改。為了及時發(fā)現(xiàn)和恢復數(shù)據(jù)的一致性，以下哪種方法是可行的？（）A.對比該節(jié)點與其他副本節(jié)點的數(shù)據(jù)B.利用數(shù)據(jù)的校驗和和數(shù)字簽名進行驗證C.分析系統(tǒng)日志以查找異常操作D.以上所有方法18、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的復制策略會影響數(shù)據(jù)的一致性和可用性。以下哪種復制策略在節(jié)點故障時恢復速度較快？（）A.主從復制B.多主復制C.無主復制D.以上都不是19、當分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布發(fā)生變化時，以下哪種重新平衡策略能夠更快速地適應新的分布？（）A.手動調(diào)整B.自動調(diào)整C.基于規(guī)則的調(diào)整D.以上都不是20、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化需要考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡拓撲。假設一個物流企業(yè)的分布式數(shù)據(jù)庫，存儲了貨物的運輸信息，包括出發(fā)地、目的地、運輸時間等。當用戶發(fā)起一個查詢，要求獲取特定時間段內(nèi)從某個城市出發(fā)的貨物運輸記錄，以下哪種查詢執(zhí)行計劃最為高效？（）A.將查詢發(fā)送到所有節(jié)點，各自篩選結(jié)果后匯總B.根據(jù)出發(fā)地信息，只在相關節(jié)點進行查詢C.先在中心節(jié)點進行初步篩選，再將篩選后的查詢分發(fā)到相關節(jié)點D.隨機選擇部分節(jié)點進行查詢，根據(jù)結(jié)果決定是否查詢其他節(jié)點二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的多租戶隔離和資源分配，分析如何保證租戶之間的數(shù)據(jù)安全和性能隔離。2、（本題5分）詳細說明分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)選擇，如關系型存儲、NoSQL存儲和NewSQL存儲，分析其特點和適用場景。3、（本題5分）詳細描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式查詢的并行執(zhí)行策略，分析如何充分利用分布式計算資源提高查詢效率。三、綜合應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某社交網(wǎng)絡平臺計劃開展興趣小組功能，需要處理小組的創(chuàng)建、成員管理和活動數(shù)據(jù)。請設計分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)來支持興趣小組，包括數(shù)據(jù)的存儲和管理、小組活動數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計、成員關系的處理和查詢，以及如何保障興趣小組的活躍度和數(shù)據(jù)一致性。2、（本題5分）一家金融機構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持風險管理模型的驗證和更新。請設計數(shù)據(jù)采集和處理方案，以及驗證和更新機制，確保風險管理模型的準確性和有效性。3、（本題5分）一家物流企業(yè)為提高倉庫存儲效率，對貨物尺寸和倉庫空間數(shù)據(jù)進行裝箱問題分析。說明在分布式數(shù)據(jù)庫中裝箱問題的建模和求解方法。4、（本題5分）某金融服務公司的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持客戶行為預測和欺詐檢測。請設計數(shù)據(jù)采集和分析方案，以及預測和檢測算法，提前發(fā)現(xiàn)客戶異常行為，防范欺詐風險。5、（本題5分）一家物流